近年来，以贵金属纳米颗粒、半导体量子点、磁性纳米材料、石墨烯等为载体的即时检验（point-of-care testing, POCT）逐渐成为生物医学检验领域的研究热点。其中，磁性纳米材料是优良的生物标记与分离材料。这类材料一般是由磁性核心（如Fe₃O₄）以及基体（如贵金属、硅、聚合物、抗体等）组成，具有先进的光学、电学和磁学性能。基于其良好的超顺磁性、稳定的界面修饰性质、大比表面积等特点，磁性纳米颗粒已被广泛运用于磁酶免疫化学发光检测、荧光生物传感器、靶向给药等领域。

　　检验室缪鹏等通过水热法合成了粒径约为200 nm的Fe₃O₄纳米颗粒，通过进一步的硼氢化钠还原处理，在其表面负载上金纳米颗粒，使其同时具备两种纳米材料的优良性质。接着在该磁性纳米材料表面继续修饰巯基化的DNA探针，通过对DNA序列的设计，可以实现了不同生物活性小分子与生物大分子的靶向识别功能。利用磁性电极将磁性纳米探针固定于电极，在界面上进行探针与靶分子的相互作用，最终产生特定的电信号变化，实现了重金属离子与蛋白质的高灵敏检测。基于Fe₃O₄@Au磁性纳米探针开发了两套检测体系，针对重金属离子的指标，线性范围为10 nM到150 nM (Ag⁺)，10 nM到100 nM (Hg²⁺)；针对TNF-α指标，线性范围为10 pg/mL到100 ng/mL。

　　相关工作已发表（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9, 3940-3947; Microchim. Acta, 2017, 184, 3901-3907）。以上工作得到了国家重大科研装备研制项目(ZDYZ2013-1)及国家自然科学基金(31400847)的支持。



　　图1. (a) Fe₃O₄@Au纳米探针的合成及(b)多重重金属离子检测示意图



　　图2. (a)Fe₃O₄纳米颗粒与(b)Fe₃O₄@Au纳米颗粒的SEM表征；Fe₃O₄与Fe₃O₄@Au纳米颗粒的(c)XRD表征与(d)UV-vis吸收光谱图



　　图3. (a)差分脉冲伏安曲线(TNF-α浓度：0, 10 pg/mL, 100 pg/mL, 1 ng/mL, 10 ng/mL, 100 ng/mL, 从上到下)；(b) TNF-α检测标准曲线