组成图示
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传感器类型
其他（成像椭偏生物传感器）
检测对象
乙肝表面抗原（HBsAg）、乙肝表面抗体（anti-HBs）、乙肝e抗原（HBeAg）、乙肝e抗体（anti-HBe）、乙肝核心抗体（anti-HBc）；样品基质：患者血清（1:15 PBST稀释）、国家参考样品。
检测原理
硅片经 APTES 引入氨基，再用琥珀酸酐引入羧基，随后 EDC/NHS 活化羧基，使乙肝配体通过氨基共价固定，形成微流控蛋白阵列；BSA 或阴性血清封闭非特异位点。患者血清中的 HBV 标志物与对应配体发生特异性免疫结合，使芯片表面质量浓度增加。成像椭偏仪以偏振光探测薄膜，表面分子层改变反射偏振状态，反射强度以灰度值呈现；结合量越大，灰度变化越大。系统通过 ROC 曲线和配体对照设定 CoV，实现无标记、无酶放大的直接质量传感。
检测灵敏度
LOD: 1 ng/mL (HBsAg)；LOD: 1 IU/mL (anti-HBs)；r = 0.67 (HBsAg, BIE vs ELISA)
效应效果
在169例患者血清中验证，BIE 与 ELISA 的定性一致性分别为：HBsAg 90.3%、anti-HBs 90.2%、HBeAg 71.3%、anti-HBe 90.6%、anti-HBc 94.4%；HBsAg 的 BIE 与 ELISA 回归相关 r = 0.67，高于 r0.01 = 0.247。各标志物 CoV 分别为 15%、18%、15%、20% 和 15%。BIE 可在 1 h 内于单芯片同时检测最多五项标志物，而 ELISA 通常需 1–2 d 且每板仅检测一项。方法无标记、流程简单，图像可直观识别污染斑点，适合高通量乙肝筛查；但作者指出其灵敏度仍低于部分酶联荧光法，需进一步提高。
传感器的构成
- 基底/换能器：硅片（silicon wafer），作为成像椭偏仪检测基底，承载薄膜并反射偏振光。
- 氨基修饰层：APTES（3-aminopropyltriethoxysilane）处理形成致密氨基层，用于后续化学偶联。
- 羧基功能化层：琥珀酸酐（succinic anhydride）与氨基反应生成羧基，为配体共价固定提供反应位点。
- 活化交联层：EDC/NHS（NE）活化羧基形成 NHS 酯，与蛋白氨基共价结合。
- 识别元件：乙肝配体（HBsAg、anti-HBs、HBeAg、anti-HBe、HBcAg）经微流控阵列固定，捕获血清中对应标志物。
- 封闭层：BSA（10 mg/mL）或阴性血清参考样品封闭非特异结合位点，降低背景。
- 样品层：患者血清（1:15 PBST 稀释）或国家参考样品，提供待测 HBV 标志物。
- 信号读出：成像椭偏仪（IE）读取表面结合引起的灰度值变化，反映分子表面质量浓度。
中文摘要
本研究开发并验证了一种基于成像椭偏仪的生物传感器（BIE），用于检测乙肝病毒（HBV）感染的五项血清学标志物。研究在169例患者中建立了面向临床诊断的方法学，包括配体筛选、灵敏度测定、临界值（CoV）设定以及与其他临床方法的比较。作者采用矩阵法对不同批次乙肝配体进行生物活性筛选，并基于受试者工作特征曲线（ROC）确定各标志物的 CoV，以酶联免疫吸附试验（ELISA）为参考方法。筛选出高生物活性配体后，HBsAg 和 anti-HBs 的检测灵敏度分别达到 1 ng/mL 和 1 IU/mL。HBsAg、anti-HBs、HBeAg、anti-HBe 和 anti-HBc 的 CoV 分别为 15%、18%、15%、20% 和 15%，均为相对于相应配体对照的灰度变化百分比。BIE 可在 1 h 内同时检测最多五项标志物，结果与 ELISA 具有可接受的一致性，显示出用于乙肝高通量诊断的潜力。
英文摘要
A biosensor based on imaging ellipsometry (BIE) has been developed and validated in 169 patients for detecting five markers of hepatitis B virus (HBV) infection. The methodology has been established to pave the way for clinical diagnosis, including ligand screening, determination of the sensitivity, set-up of cut-off values (CoVs) and comparison with other clinical methods. A matrix assay method was established for ligand screening. The CoVs of HBV markers were derived with the help of receiver operating characteristic curves. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was the reference method. Ligands with high bioactivity were selected and sensitivities of 1 ng/mL and 1 IU/mL for hepatitis B surface antigen (HBsAg) and surface antibody (anti-HBs) were obtained respectively. The CoVs of HBsAg, anti-HBs, hepatitis B e antigen, hepatitis B e antibody and core antibody were as follows: 15%, 18%, 15%, 20% and 15%, respectively, which were the percentages over the values of corresponding ligand controls. BIE can simultaneously detect up to five markers within 1 h with results in acceptable agreement with ELISA, and thus shows a potential for diagnosing hepatitis B with high throughput.