摘要
心脏肌钙蛋白被公认为是急性心肌梗死早期诊断的重要生物标志物。生物传感器作为检测心肌梗死后血液中升高的心血管蛋白生物标志物的工具，相较于心电图、胸部X光和实验室免疫分析法具有显著优势。它们特别适合用于即时诊断平台。适配体作为一种短链核酸配体，为分析应用提供了比抗体更稳定的选择。近年来，基于适配体的生物传感器（适配体传感器）因其在肌钙蛋白检测中表现出的高灵敏度和可及性受到广泛关注。本文系统综述了荧光法、表面等离子体共振、比色法、表面增强拉曼散射、电化学检测和侧向流动分析等适配体传感器技术的最新进展。
引言
自2000年以来，心血管疾病（CVD）一直是全球致死和致病的主要原因。世界卫生组织2019年数据显示，心血管疾病导致了1790万例死亡，占全球死亡病例的32%。该类疾病涵盖影响循环系统和心肌的各种状况，主要诊断包括心肌梗死（MI）、缺血性心脏病（IHD）和不稳定型心绞痛（UAP）。由于患者所处环境的复杂性和健康决定因素的多样性，需要采用多学科方法进行治疗、管理和预防。准确诊断对心血管疾病的及时干预、治疗和有效管理至关重要。这种策略不仅能提高患者预期寿命，还能显著减轻公共卫生系统的经济负担。
世界卫生组织/世界心脏病学会制定的心血管疾病诊断标准通常包括患者病史、心电图评估和实验室检测。心肌梗死后受损的心肌细胞会将心脏生物标志物释放入血，因此实验室血液检测对于快速诊断、评估治疗效果和预测心律失常复发风险具有决定性作用。目前实验室检测的金标准是检测与心肌损伤相关生物标志物，包括天冬氨酸转氨酶、降钙素原、肌酸激酶MB同工酶、乳酸脱氢酶、B型利钠肽前体和不同类型肌钙蛋白。除肌钙蛋白外，其他心脏生物标志物在心肌梗死诊断中普遍存在特异性不足的问题。
目前检测心肌梗死生物标志物的技术包括电化学发光、表面等离子体共振、荧光共振能量转移、免疫组化、酶联免疫吸附测定和场效应晶体管等免疫传感方法。补充方法包括适配体传感、液相色谱和化学发光。虽然抗体具有优异的灵敏度和选择性，但其生产成本高、批次间差异大等问题影响结果的重复性。适配体作为短链核酸配体（15-100个核苷酸），因其可与特定靶标高亲和力结合的优势，正在成为抗体的有力替代方案。将适配体整合到生物传感器设计中（即适配体传感器），显著提升了检测的选择性。相比抗体，适配体具有生产简便、生物稳定性好等优势，且能创建高选择性生物传感器，特别适合细胞研究。近年来，基于适配体的生物传感器因其卓越的选择性和灵敏度，已被广泛应用于生物样本分析。
肌钙蛋白及其生物学功能
肌钙蛋白是存在于骨骼肌和心肌细肌丝中的关键结构蛋白，由肌钙蛋白I、T和C三个亚基组成。这些亚基与钙离子协同作用调控肌肉收缩：肌钙蛋白T将复合物锚定在肌动蛋白丝上，肌钙蛋白C作为钙离子结合位点，肌钙蛋白I在钙离子浓度降低时阻止肌球蛋白头部的相互作用。
SELEX技术筛选肌钙蛋白适配体
适配体被称为"化学抗体"，是能特异性结合目标分子的短单链DNA/RNA序列。其标准筛选技术称为系统进化配体指数富集（SELEX）。该过程从随机序列库开始，通过多轮选择性扩增，最终获得高亲和力适配体。目标分子可以是蛋白质、小分子、离子甚至活细胞。
适配体传感器检测肌钙蛋白
生物传感器是将生物识别过程与物理-化学信号传导整合的分析装置。在适配体传感器中，适配体作为识别元件，能特异性结合目标分子，同时有效减少生物基质干扰。换能器随后将适配体与目标分子的相互作用转化为可测量信号，实现高灵敏度检测。
结论与展望
医学界强调开发检测心脏肌钙蛋白的传感系统对建立心肌梗死即时诊断体系的重要性。适配体传感器作为免疫传感器的替代方案，具有化学修饰简便、高亲和力和低成本等优势。本文系统总结了适配体传感器技术的最新进展，其发展将推动心血管疾病精准诊断技术的革新。
【全文结束】
