作为一种简便且通用的表面修饰方法,仿贻贝化学在分析传感界面修饰的独特优势显著促进了生物传感领域的发展和创新应用。基于多巴胺的可控聚合,形成的聚多巴胺(Polydopamine, PDA)涂层因其对修饰载体的普适性、防污性能、界面稳定性、涂层厚度和理化特性的高度可控性等优势,在生物传感领域得到了广泛的重视和应用。
图1. 聚多巴胺修饰在生物分析中的角色
围绕如何进一步推动聚多巴胺涂层在生物分析领域的广泛应用这一目标,该综述系统总结了PDA涂层的可控形成机制、分析了其在多元生物分析应用中的功能角色、强调了PDA修饰的纳米材料提高生物分析性能的独特贡献。作者从以下角度阐述了具体内容:
图2. 在不同材料表面修饰 PDA 涂层的策略
图5. PDA涂层作为“仿生墨水”在分析传感中的应用
(3)PDA修饰在分析传感中的应用。PDA介导的纳米材料表面修饰在多元靶标的超敏检测领域展现出了独特的优势和广泛的适用性。包括作为侧向流免疫层析试纸检测平台的信号分析元件,SERS检测中的柔性基底和信号标签、荧光检测体系中信号湮灭载体和信号转导介质、分子印迹中仿生识别孔腔的可控调节等。
文章还介绍了目前限制PDA应用的诸多挑战和机遇,并展望了拓展PDA在分析传感领域应用范围的潜在方向。在PDA形成机制的探索方面,碱性溶液体系下PDA涂层的形成途径和过程尚不清晰,且底物类型和PDA形成速率对形成PDA层的理化性质的影响仍不清晰。对PDA涂层的性质和表面形貌的精确控制和可控聚合加速,对制备功能优异的传感界面至关重要。在拓展PDA应用领域方面,PDA 薄层可被整合用于制备具有多种功能的一体化生物电子器件,用于构筑多模态信号传感器件、具有运动检测功能的可穿戴型柔性传感器等方面,在制造柔性电子和可穿戴设备等领域具有重要的应用前景。在基于PDA修饰搭建多维分析平台方面,开发新型的高维纳米介质来替代常用的纳米材料(纳米球、纳米片、纳米纤维或纳米薄膜),并探索一次性的便宜材料(移液管等)作为样品预处理平台,搭建成本低廉、适用于现场和床边检测的检测平台。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.ccr.2023.215564
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