Morphologically Flex Sm-MOF Based Electrochemical Immunosensor for Ultrasensitive Detection of a Colon Cancer Biomarker

检出限 化学 金属有机骨架 癌胚抗原 偏苯三甲酸 线性范围 纳米技术 电化学 生物标志物 组合化学 色谱法 分子 材料科学 有机化学 癌症 吸附 生物化学 物理化学 内科学 医学 电极
作者
Sudip Biswas,Qingchun Lan,Chaorui Li,Xing‐Hua Xia
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:94 (6): 3013-3019 被引量:39
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.1c05538
摘要

Despite having the potential to synthesize stable metal-organic frameworks (MOFs), rare earth metal-based MOFs have not been exploited extensively. Owing to the high coordination numbers, the MOFs can generate a suitable coordination environment for various applications. Herein, samarium (Sm)-based MOFs were synthesized with three different organic linkers, namely, trimesic acid (TMA), meso-tetra(4-carboxyphenyl)porphine (TCPP), and 1,3,6,8-tetra(4-carboxylphenyl) pyrene(TBPy) by the solvothermal approach. The morphologies of Sm-TMA MOF, Sm-TCPP MOF, Sm-TBPy MOF were rod-shaped, cubic consisting of stacked 2D layers, and spherical made of small cubic structures, respectively. After the electrochemical properties of the synthesized MOFs were investigated, the MOFs were used to fabricate immunosensors for detection of carcinoembryonic antigen using a label-free signaling strategy. The immunosensors exhibited a wide linear detection range and a lower detection limit. The exhibited reproducibility and selectivity of the immunosensors were within the tolerable limits. The established label-free immunosensor has been successfully applied for detection of carcinoembryonic antigen in human serum samples, demonstrating that the rare earth metal-based MOFs are promising for construction of biosensors for medical diagnosis.
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