近日，我院2024级硕士研究生姜景硕、2022级硕士研究生宋杰以共同第一作者身份，在国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一区TOP期刊，影响因子13.2）上发表原创研究论文。该研究由山东医药大学（原滨州医学院）作为唯一通讯单位，魏鹏飞教授、王宁宁副教授担任共同通讯作者。研究团队成功开发出一种基于硒掺杂碳量子点（Se@CQDs）的高性能电化学发光（ECL）材料，并据此构建了集体外超灵敏定量检测与活细胞荧光成像于一体的双模式p53蛋白分析平台，为肿瘤早期无创诊断提供了全新工具。
p53蛋白作为维护基因组稳定性的核心抑癌因子，是癌症早期筛查和肿瘤发病机制研究中的关键检测靶标。然而，目前临床及实验室常规采用的免疫印迹、免疫组化及ELISA等抗体依赖型检测方法，普遍存在灵敏度不足、操作流程繁琐、仅能实现半定量分析等局限，更难以满足活细胞内蛋白动态变化的可视化观测需求，尤其对微量生物样本中低丰度野生型p53的精准检测构成重大挑战。
图1 硒掺杂碳点制备、ECL传感器构建及活细胞p53荧光成像机理示意图
针对上述技术瓶颈，研究团队创新性地采用简便水热法合成硒掺杂碳量子点（Se@CQDs）。实验表明，硒元素的掺杂可有效优化碳点的电子结构，加速电子传递速率并缩小能带间隙，使其ECL强度较未掺杂碳点显著提升约6倍。基于这一高性能发光材料，团队进一步构建了“体外ECL定量检测—活细胞荧光成像”双模式分析平台：一方面，通过特异性DNA双链探针精准捕获p53蛋白，建立了信号淬灭型ECL生物传感方法，检测线性范围达0.1–5000 pM，最低检出限低至0.034 pM；另一方面，创新引入链置换识别机制，成功实现了p53阳性与阴性肿瘤细胞的原位区分。系列验证实验证实，Se@CQDs具备优良的生物相容性，所建传感器特异性强、稳定性好（可存放23天），且检测结果与商用ELISA试剂盒高度一致，展现出良好的实际应用前景。
图2 “体外ECL定量检测—活细胞荧光成像”双模式分析平台的分析性能
该研究不仅突破了传统p53检测技术在灵敏度和可视化方面的性能瓶颈，更为液体活检中微量样本的高精度定量及活细胞层面抑癌蛋白的原位成像提供了一体化解决方案。同时，研究系统阐明了硒掺杂提升碳点ECL性能的内在机制，为杂原子掺杂碳基纳米发光材料在生物传感和临床诊断领域的进一步开发提供了重要的设计思路与实验依据。
该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金项目、山东省青创团队项目、山东医药大学科研启动基金等项目的支持，在此一并致谢。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.177620
