前言

分析生物传感器通常依赖于体积庞大、价格昂贵、基于实验室的仪器，这限制了它们在现场护理(POC)应用中的潜力。概念验证诊断的一个关键障碍是不仅要快速提供患者是否被特定病原体感染的是/否答案，还要提供疾病进展的定量数据。便携式、经济高效、易于使用的移动技术已经引起了人们对概念验证测试的极大兴趣，因为即时结果改善了临床决策，减少和/或消除了治疗延迟。尤其是智能手机已经广泛地与生物传感系统集成在一起，以一种容易获得的格式来控制、分析和显示结果。通过利用智能手机上可用的功能，如触摸屏显示、数据存储、高级计算功能和数据传输，可以为便携式概念验证设备开发简单、小型和经济高效的传感系统。智能手机支持的检测系统包括显微成像，荧光，电化学，和等离子共振。虽然这些系统已经被证明是有用的，但是它们通常需要直接连接到感测设备和/或单独的系统电源。

研究内容

泰国的研究人员报道了一种基于NFC智能手机的无标记电化学免疫传感器，用于使用β-环糊精(β-CD)固定抗体的乙型肝炎病毒（HBV）检测。使用卡片大小的电化学NFC传感器进行量化。安培检测过程由运行定制、易于使用的应用程序的智能手机控制。分析性能，包括敏感性，特异性和再现性进行了评估。最后，用慢性HBV感染患者的真实样本对该传感器进行了测试，研究人员提出的系统与化学发光微粒免疫分析(CMIA)显示了良好的相关性。由于这种方法的实用性，所报道的基于智能手机的传感设备提供了成为用于无标记电化学免疫测定的便携式和多功能概念验证工具的下一代技术的巨大潜力。

实验方法

金纳米粒子在电极表面的电沉积是在0.5 V的恒电位下，用5 mM高氯酸水溶液在0.5 M H2SO4中进行的，持续150秒。金改性电极用纯水冲洗并在室温下干燥。接下来，在0-1.3V的电位范围内，以100毫伏/秒的扫描速率，通过电化学聚合在1 M高氯酸中的0.04Mβ-CD，以在AuNPs/SPGE表面产生聚(β-CD)。聚β-环糊精/有机纳米粒子/固相微萃取物用微离子水冲洗。HBV单克隆抗体的系列稀释液在0.1 M PBS (pH 7.4)中制备。为了将HBV单克隆抗体固定在聚(β-环糊精)/单克隆抗体/固相微萃取物表面，将1:100稀释的抗体(3 μL)滴在表面上，并在室温下孵育1小时。用PBS (pH 7.4)洗涤HBV单克隆抗体/聚(β-环糊精)/单克隆抗体/固相微萃取物，以除去过量的和非特异性吸附的单克隆抗体。随后，通过将1 % (w/v)牛血清白蛋白(BSA)溶液加入到HBV单克隆抗体/聚(β-CD)/AuNPs/SPGE修饰的电极中，然后在室温下孵育30分钟，用PBS (pH 7.4)洗涤两次，得到BSA/HBV单克隆抗体/聚(β-CD)/AuNPs/SPGE。使用前，将制备的HBV免疫传感器储存在4℃下。

SIC4341电路板图和便携式NFC恒电位仪图像。

无标记电化学免疫传感器修饰电极示意图。

基于智能手机的电流测量系统。

在10-200μg/mL浓度范围内，固定化后BSA/HBV mAb/poly(β-CD)/AuNPs/SPGE的安培测量曲线。

结论

一种基于智能手机的便携式免疫传感装置被成功开发用于检测HBV。使用卡大小的NFC恒电位仪作为无线通信进行电流检测，以量化HBsAg水平。该系统可以通过NFC标签传感器和智能手机完成，无需任何其他仪器。通过依赖无标记免疫测定，获得了具有显著简单性的良好灵敏度。乙型肝炎表面抗原的检测限(检出限，信噪比=3)和定量限(LOQ，信噪比=10)分别为0.17 μg/mL和0.58 μg/mL，具有较高的特异性，临床样品分析表明与传统方法有很好的相关性。如所展示的，所提出的感测设备提供了几个特征，这些特征有可能显著改善电化学感测的技术水平:(I)通过NFC系统在智能手机上自动生成结果，提供实时结果；(ii)快速抽样，为患者和医生提供了关于如何治疗疾病的有价值的信息，并降低了由于误诊造成的总体成本；(iii)系统可以扩展到其他类型的抗体、核酸和酶传感器。此外，通过利用智能手机方便的网络连接，结果可以上传到云服务器或与信息一起报告，以进行快速筛查检测，这最终将导致更有效的患者管理、治疗和疫情预防。

https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.128825。