研究背景：

抑郁症等重大精神疾病目前主要依靠主观症状评估进行诊断，缺乏客观、灵敏的实验室检测手段。脑源性神经营养因子（BDNF）作为抑郁症核心血清标志物，在外周循环中浓度极低，常规 ELISA 方法存在灵敏度不足、检测耗时、批间差异大等局限。电化学发光（ECL）生物传感具有背景低、灵敏度高、动态范围宽等优势，结合 DNA 纳米机器信号放大与高效纳米材料共振能量转移体系，可为痕量疾病蛋白标志物的精准检测提供全新技术路径。

文章概述：

近日，广东省第二荣军优抚医院、广州东升医院等单位联合在Advanced Materials Technologies上报道了一种可编程 DNA 纳米机器集成的电化学发光传感平台。该体系以 luminol@Au/ZIF-67 为催化发光体、Ag@CuS 为淬灭剂，结合 Exo Ⅲ 驱动的 DNA 步行器实现靶标响应型信号放大，可对血清中 BDNF 实现超灵敏、高特异性、宽线性范围的定量检测，在人血清样本中表现出优异的准确性与抗干扰能力，为神经精神疾病客观诊断提供了高性能传感新方案。

图文导读：

图1. 集成 ECL 诊断平台示意图(A) luminol@Au/ZIF-67 纳米复合材料的合成流程；(B) SAg@CuS 淬灭探针的制备过程；(C) BDNF 识别触发 DNA 步行器自主行走，驱动淬灭探针组装并实现 ECL 信号淬灭的检测机制

图2. 功能纳米材料形貌与结构表征(A,B) ZIF67 的低倍与高倍 TEM 图像；(C,D) Au/ZIF-67 的 TEM 图像；(E) Au/ZIF-67 的 HAADFSTEM 及元素分布图。结果证实 ZIF67 形貌规整，Au 与 Ag 纳米颗粒均匀负载，材料结构稳定

图3. ECL 传感体系性能与界面表征(A) 不同组分修饰电极的 ECL 信号对比；(B) 传感界面分步组装的 ECL 响应变化；(C,D) 电化学阻抗与循环伏安法表征界面修饰过程，验证 DNA 步行反应与淬灭探针组装成功

图4.(A) 传感器在不同 BDNF 浓度下的 ECL 响应；(B) (C)线性校准曲线；(D)-(F) 稳定性、特异性与血清适应性评价，证实平台灵敏、特异、稳定且适用于临床血清样本

结论：

该工作构建了一种DNA 纳米机器驱动的 ECLRET 传感平台，实现对抑郁症标志物 BDNF 的超灵敏检测，检出限低至9.0 fg mL^-1，线性范围跨越 6 个数量级，在 10% 人血清中加标回收率优异，且抗干扰、稳定性与重现性良好。该设计模块化、可拓展，仅需更换识别适配体即可用于其他蛋白标志物检测，在即时诊断（POCT）与下一代临床传感器件开发中具有重要应用潜力。

论文信息：

A Programmable DNA Nanomachine-Integrated Sensing Platform for Ultrasensitive, Serum-Compatible Electrochemiluminescence Detection of Protein Biomarkers

Wei Gong, Lan Liu, Jianwen Yang, Xin Wang, Jinxian Li, Xingjie Tang, Jianxin Yao, Jinming Liao, Liling Chen, Wenbo Wu

Advanced Materials Technologies

DOI:10.1002/admt.71024

原文链接：

https://doi.org/10.1002/admt.71024

期刊介绍：

Advanced Materials Technologies是跨学科研究的家园，涉及材料科学、创新技术与现实世界应用。无论是能源、医疗保健、电子、光学、微流体、传感器还是环境技术，我们欢迎所有应用材料主题，特别强调先进设备的设计、制造与集成。