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近年来,相关研究已经表明外泌体在机体免疫应答、细胞迁移、细胞分化、肿瘤侵袭等方面发挥重要作用,其能够作为早期癌症的生物标记物。因此,外泌体的高灵敏检测对于癌症临床诊断、生物医药和生化研究具有重要意义。电化学方法具有稳定性强,灵敏度高,背景低,易操作等特点,使其在临床诊断,环境监测,生物传感等方面有广泛的应用。因此,开发新型的生物探针作为信号增强策略,对于实现外泌体高灵敏的电化学检测具有重要意义。Ti3C2 MXenes作为新兴的二维纳米材料,具有较高的导电性,较大的比表面积,以及较强的催化和还原能力,已经在催化、电容器、生物成像或传感上取得了广泛应用。鉴于Ti3C2 MXenes优异的性质,我们利用其较强的催化性质以及还原能力,构建了多种基于Ti3C2 MXenes的多功能生物探针,实现了外泌体的高灵敏电化学检测,取得的研究成果如下:一、Ti3C2 MXenes作为生物探针载体用于构建电化学发光（ECL）生物传感器,实现了对乳腺癌（MCF-7）细胞分泌的外泌体的高灵敏检测。MXenes具有高的导电性,大的比表面积以及较强的催化能力。因此,MXenes不仅能够负载大量的CD63蛋白适配体去特异性识别被捕获的MCF-7外泌体,而且还具有催化鲁米诺ECL发射的能力。鉴于此,我们将CD63蛋白适配体修饰的MXenes（MXenes-Apt2）作为起催化放大作用的ECL纳米探针,实现了对MCF-7外泌体稳定且高灵敏的检测。所得检测范围较宽,其为5×102 particles/μL至5×106particles/μL,检测限可达到125 particles/μL。基于该ECL生物传感器,对血清中外泌体检测的回收率可达95%-104%,表明我们构建的ECL生物传感器,有望应用于临床外泌体的检测。我们构建的ECL生物传感器能够检测不同癌细胞分泌的外泌体,其信号放大策略可以作为通用手段,对其它相关疾病标志物的检测也具有重要的借鉴意义。二、利用Ti3C2 MXenes的还原性原位生成普鲁士蓝-MXenes-Apt（PB-MXenes-Apt）复合电化学探针,构建的电化学方法实现了对卵巢癌（OVCAR）分泌的外泌体的高灵敏检测。我们利用MXenes大的比表面积提高CD63适配体在探针上的覆盖度,并通过其特异性去识别被捕获的OVCAR外泌体表面的CD63蛋白。同时,利用MXenes表面不饱和Ti2+较强的还原性实现了原位合成PB-MXenes-Apt,其作为电化学探针达到了富集放大并降低背景信号的效果,构建的电化学方法实现了OVCAR外泌体的高灵敏检测。检测范围为5×102 particles/μL至5×105 particles/μL,检测限是230particles/μL。血清中检测到的外泌体回收率为97%-109%,说明基于此种生物探针的电化学生物传感器是可靠的,有望应用于临床样品中外泌体的检测。我们构建的电化学生物传感器能够检测不同癌细胞分泌的外泌体,这种多重信号放大策略预计可用于不同癌症的早期诊断。