Electrochemical Immunosensor Based on Au Nanoparticles and Conductive Metal-Organic Framework Modified MXene Composites for Detection of Alpha-Fetoprotein

DAI Can-yuan; BAI Jin-yuan; ZHANG Hang-tao; LI Jing-qian; WANG Wen-da; HU Jie

doi:10.12452/j.fxcsxb.25010913

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Electrochemical Immunosensor Based on Au Nanoparticles and Conductive Metal-Organic Framework Modified MXene Composites for Detection of Alpha-Fetoprotein

Scientific Papers | 更新时间：2025-11-05

- Electrochemical Immunosensor Based on Au Nanoparticles and Conductive Metal-Organic Framework Modified MXene Composites for Detection of Alpha-Fetoprotein
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 44, Issue 11, Pages: 2229-2235(2025)
- 作者机构：
  
  太原理工大学电子信息工程学院，山西太原 030024
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.25010913
  CLC： O657.1;Q939.91
- Received：09 January 2025，
  
  Revised：2025-02-19，
  
  Accepted：21 March 2025，
  
  Published Online：13 October 2025，
  
  Published：15 November 2025
- 稿件说明：
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戴灿源,白锦源,张航滔,李京谦,王文达,胡杰.纳米金及导电金属有机框架修饰MXene复合材料构建甲胎蛋白电化学免疫传感器[J].分析测试学报,2025,44(11):2229-2235.

DAI Can-yuan,BAI Jin-yuan,ZHANG Hang-tao,LI Jing-qian,WANG Wen-da,HU Jie.Electrochemical Immunosensor Based on Au Nanoparticles and Conductive Metal-Organic Framework Modified MXene Composites for Detection of Alpha-Fetoprotein[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(11):2229-2235.
戴灿源,白锦源,张航滔,李京谦,王文达,胡杰.纳米金及导电金属有机框架修饰MXene复合材料构建甲胎蛋白电化学免疫传感器[J].分析测试学报,2025,44(11):2229-2235. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.25010913.

DAI Can-yuan,BAI Jin-yuan,ZHANG Hang-tao,LI Jing-qian,WANG Wen-da,HU Jie.Electrochemical Immunosensor Based on Au Nanoparticles and Conductive Metal-Organic Framework Modified MXene Composites for Detection of Alpha-Fetoprotein[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(11):2229-2235. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.25010913.

摘要

该文通过湿法刻蚀和原位生长技术，在碳化钛（MXene）层状基底上生长了铜基导电金属有机框架Cu

（HITP）

，成功制备了Cu

（HITP）

-MXene纳米结构。采用化学还原法在其表面负载金纳米颗粒（Au NPs），制备出Au NPs@Cu

（HITP）

-MXene纳米复合材料。利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）对其微观形貌、元素组成进行表征。通过循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱法（EIS）及差分脉冲伏安法（DPV）对所构建的Au NPs@Cu

（HITP）

-MXene免疫传感器进行电化学性能测试。实验结果表明，该免疫传感器在100 fg/mL~10 μg/mL范围内对甲胎蛋白（AFP）表现出良好的线性关系，检出限低至35 fg/mL，同时具有优异的选择性和稳定性。因此，基于Au NPs@Cu

（HITP）

-MXene复合材料的免疫传感器能够实现对AFP的高性能检测，并在人体血清样品检测中展现出潜在的应用前景。

Abstract

In this study，the conductive metal-organic framework（Cu

（HITP）

） nanosheet structures were successfully growth on titanium carbide（MXene） via wet etching and in situ growth methods. Au nanoparticles（Au NPs） were modified on the surface of Cu

（HITP）

-MXene nanocomposites using a chemical reductio

n technique. The morphology and elemental composition of the synthesized samples were systematically characterized through scanning electron microscopy（SEM） and X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）. The electrochemical performances of the as-developed Au NPs@Cu

（HITP）

-MXene immunosensor were investigated by cyclic voltammetry（CV），electrochemical impedance spectroscopy（EIS） and differential pulse voltammetry（DPV）. The obtained results demonstrated that the electrochemical immunosensor displays a linear range from 100 fg/mL to 10 μg/mL with a low detection limit of 35 fg/mL，as well as excellent selectivity and stability toward alpha-fetoprotein（AFP）. As results，the as-proposed electrochemical immunosensor based on Au NPs@Cu

（HITP）

-MXene nanocomposites exhibits highly performances toward AFP detection，which is potential for the application for the analysis of human serum sample.

关键词

Keywords

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