Plateforme d'aptasensibilité ultrasensible pour la détection du peptide β-Amyloïde-42 basée sur un MOF contenant des porphyrines bimétalliques, de l'oxyde de graphène et des nanoparticules d'or

La détection rapide des maladies repose sur l'accessibilité et la capacité d'identifier des biomarqueurs pertinents. L'intégration des aptamères et l'incorporation de matériaux nanométriques dans les transducteurs de signal ont non seulement accéléré mais également amélioré le développement de nanoaptasenseurs, permettant une sensibilité et une sélectivité accrues. Ici, le cadre organométallique de porphyrine bimetallique nickel-cobalt ((Ni + Cu)TPyP MOF) est considéré comme un médiateur électronique, une plateforme d'immobilisation pour un aptamère d'Alzheimer et pour augmenter le signal électrochimique pour la détection du principal biomarqueur de la maladie d'Alzheimer (MA) , l'amyloïde β (Aβ-42). De plus, le ((Ni + Cu)TPyP MOF) a été combiné avec de l'oxyde de graphène réduit (rGO) et des nanoparticules d'or (AuNPs), sur une électrode en or (GE) pour fournir une interface efficace pour l'immobilisation des brins d'aptamère. Parallèlement, l'incorporation de rGO et d'AuNPs confère une conductivité électrique améliorée et une activité catalytique efficace, les établissant comme des indicateurs électrochimiques compétents. Grâce à la conductivité électrique supérieure d'AuNPs et à la présence d'abondants canaux mésoporeux et de nombreux sites métalliques Ni et Cu au sein du (Ni + Cu)TPyP MOF, cette nanostructure avec de nombreux groupes fonctionnels est compétente pour immobiliser une quantité substantielle d'aptamère. Ces interactions sont réalisées par un empilement π–π robuste et des interactions électrostatiques, ainsi qu'une haute affinité entre le groupe thiol de l'aptamère et les AuNPs simultanément. L'électrode nanostructurée ternaire (Au@(Ni + Cu)TPyP MOF/rGO) préparée a montré une augmentation de sa surface électrochimiquement active d'environ 7 fois, par rapport à l'électrode nue, et le processus redox de l'Aβ-42 est fortement accéléré, si bien que les courants de pic sont sensiblement plus élevés que ceux obtenus avec le support GE nu. Dans des conditions optimisées, l'aptasenseur conçu a permis la détection quantitative de l'Aβ-42 avec une limite de détection faible de 48,6 fg mL–1 dans la plage linéaire de 0,05 pg mL–1 à 5 ng mL–1 par voltampérométrie à impulsion différentielle (DPV), accompagnée d'une reproduction précise, d'une stabilité satisfaisante (95,6% de l'activité initiale après 10 jours), et d'un impact minimal des agents interférents. Les résultats enregistrés dans le plasma sanguin humain ont démontré la haute efficacité du système de détection de MOF de porphyrine même dans le milieu clinique. La grande performance de cet aptasenseur indique que notre nouvelle conception de la nanostructure Au@(Ni + Cu)TPyP MOF/rGO offre davantage d'opportunités pour la détection de signaux chimiques dans le diagnostic précoce de la maladie d'Alzheimer.