组成图示
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传感器类型
表面等离子共振(SPR)生物传感器
检测对象
苯并咪唑氨基甲酸酯残留（benzimidazole carbamate, BZT）：ABZ、ABZ-SO、ABZ-SO2、FBZ、FBZ-SO、FBZ-SO2、MBZ、MBZ-OH、FLU、FLU-OH、OXI；样品基质：牛奶（bovine milk）
检测原理
该传感器采用竞争免疫SPR无标记检测。CM5芯片表面经NHS/EDC活化、乙二胺胺化和乙醇胺封闭后，用NHS/EDC将CMB半抗原共价固定，形成捕获表面。样品中的BZT残留与固定CMB竞争结合绵羊抗CMB多克隆抗体；BZT浓度越高，抗体与芯片表面结合越少，表面质量变化越小。Biacore Q通过表面等离子共振监测界面折射率/质量变化，以共振单位（RU）表示。阴性样品给出约380 RU基线，阳性样品因抗体结合被抑制而RU降低；按四参数抑制曲线定量。
检测灵敏度
LOD: 2.7 μg kg−1；CCα: 5 μg kg−1；校准点: 0、2.5、5、10、15、25、50 μg kg−1
效应效果
方法对11种BZT残留具有显著交叉反应，缓冲液中IC50通常<6.6 ng/mL，牛奶基质中为11–18 μg/kg；对TCB、TBZ及其代谢物等无交叉反应。5 μg/kg加标牛奶的回收率为81%–116%，5天重复测定CV通常<30%（最高35%）。按2002/657/EC验证，11种残留CCα为5 μg/kg，假阴性率≤5%。与UPLC-MS/MS比较26份处理奶牛牛奶，结果总体一致，可正确识别阳性样品；FBZ样品中生物传感器在63和72 h结果略高，可能检测了其他代谢物。作者认为该方法可一天内处理20份样品，适合作为快速筛查，可疑阳性用UPLC-MS/MS确认。
传感器的构成
- 基底/换能器：CM5传感器芯片（GE Healthcare，research grade），SPR光学换能芯片，提供表面固定平台
- 活化层：NHS（N-羟基丁二酰亚胺）与EDC（1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺）活化芯片表面，生成可偶联位点
- 胺化间隔层：1 M乙二胺（ethylenediamine，pH 8.5）在表面引入胺基，用于后续共价偶联
- 封闭层：1 M乙醇胺盐酸盐（ethanolamine-HCl）灭活未反应基团，降低非特异结合
- 固定识别元件：甲基5(6)-[(羧基戊基)硫]-2-苯并咪唑氨基甲酸酯（CMB）半抗原，经NHS/EDC共价固定，作为竞争捕获配体
- 溶液相识别元件：绵羊抗CMB多克隆抗体（1/1200稀释），与样品中BZT竞争结合固定CMB
- 信号读出：无标记SPR信号（RU），抗体结合质量变化引起共振单位变化
- 再生液：25 mM HCl与180 mM NaOH，解离抗体并恢复芯片表面
中文摘要
开发并验证了一种表面等离子共振（SPR）生物传感器筛查方法，用于检测牛奶中11种苯并咪唑氨基甲酸酯（BZT）兽药残留。所用多克隆抗体由绵羊针对甲基5(6)-[(羧基戊基)硫]-2-苯并咪唑氨基甲酸酯蛋白偶联物免疫制备。建立了基于改良QuEChERS方法的样品前处理流程，通过液相萃取/分配和分散固相萃取净化步骤从牛奶中提取BZT残留。方法按2002/657/EC性能标准验证。基于20份已知阴性牛奶样品计算检出限为2.7 μg/kg。11种苯并咪唑残留的检测能力（CCα）确定为5 μg/kg，分析物平均回收率在81%–116%。将SPR生物传感器与UPLC-MS/MS对26份来自接受不同苯并咪唑产品处理奶牛的牛奶样品进行比较，证明该SPR生物传感器方法适合目的使用。
英文摘要
A surface plasmon resonance (SPR) biosensor screening assay was developed and validated to detect 11 benzimidazole carbamate (BZT) veterinary drug residues in milk. The polyclonal antibody used was raised in sheep against a methyl 5(6)-[(carboxypentyl)-thio]-2-benzimidazole carbamate protein conjugate. A sample preparation procedure was developed using a modified QuEChERS method. BZT residues were extracted from milk using liquid extraction/partition with a dispersive solid phase extraction clean-up step. The assay was validated in accordance with the performance criteria described in 2002/657/EC. The limit of detection of the assay was calculated from the analysis of 20 known negative milk samples to be 2.7mugkg(-1). The detection capability (CCbeta) of the assay was determined to be 5mugkg(-1) for 11 benzimidazole residues and the mean recovery of analytes was in the range 81-116%. A comparison was made between the SPR-biosensor and UPLC-MS/MS analyses of milk samples (n=26) taken from cows treated different benzimidazole products, demonstrating the SPR-biosensor assay to be fit for purpose.