作为一种直径约30-150的外泌体 nm脂质双层膜囊泡，几乎所有细胞都能分泌，广泛分布在体液中。外泌体携带膜蛋白、核酸、脂质等起源细胞的各种物质，在肿瘤的发生、发育和转移中起着至关重要的作用，是早期癌症临床诊断的重要标志。电化学方法具有稳定性强、灵敏度高、操作方便等特点，广泛应用于临床诊断、生物传感和环境监测。对癌症的早期诊断、疗效评估和预后分析具有重要意义。

最近，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所和中国科学院重庆绿色智能技术研究所开发了一种基于二维过渡的金属碳/氮化物MXene用于外泌体识别和检测的新型电化学传感器。MXene作为一种新表面积大、导电性高、催化能力强的新型二维材料，该材料的研究丰富了其在催化、电容器、生物传感和成像领域的应用。

以相关研究成果为准Hierarchical Au nanoarrays functionalized 2D Ti₂CT_x MXene membranes for the detection of exosomes isolated from human lung carcinoma cells为题发表在Biosensors and Bioelectronics上。国家重点研发计划、国家自然科学基金委员会、江苏省自然科学基金等。

二维材料复合膜用于外泌体检测示意图

研究人员通过真空辅助制备二维MXene二维膜表面负载金采用电化学加电位(Au)纳米阵列，得到Au-MXene二维复合膜。一方面，该方法被使用MXene二维材料形成膜，能携带大量上皮细胞粘附分子蛋白适配体，特异性识别捕获外泌体;另一方面，通过超速离心分离纯化肺癌细胞(A549)分泌的外泌物可以修饰与溶酶体相关的膜蛋白，填充复合膜表面未结合的活性位点，进一步放大检测信号。结果表明，电化学传感器对外泌体的检出限可达每毫升58个，重复性好，检测范围宽，灵敏度高。该研究为外泌体的精确检测提供了一个高度灵敏的新平台，也拓宽了二维材料在生物传感领域的应用。