组成图示
示意图生成中
传感器类型
荧光生物传感器
检测对象
牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)、γ-球蛋白(γ-Globulin);样品基质为磷酸盐缓冲液(PBS)蛋白标准溶液,文中提及可应用于尿液白蛋白筛查
检测原理
chrysene 为疏水性多环芳烃荧光探针,可进入白蛋白的疏水口袋并结合。结合后探针微环境极性降低,荧光量子产率和寿命提高,同步荧光在短波长区出现特征峰:BSA 约 296 nm、HSA 约 294 nm、γ-G 约 301–309 nm。SFS 采用固定 Δλ=10 nm 同步扫描,使谱带变窄、背景重叠减少,从而提高选择性。随着蛋白浓度增加,可结合 chrysene 的疏水位点增多,296 nm 附近 SFS 强度近似线性增强。β-CD、CB6 或 CB7 与 chrysene 形成主客体复合物,将探针与共存金属离子隔离,减少淬灭或增强干扰,而不显著改变检出限。
检测灵敏度
LOD: 0.005 μM(BSA、γ-G);LOD: 0.5 μM(HSA);线性范围: 0.01–0.3 μM、0.1–3.0 μM、1.0–20.0 μM(BSA);线性范围: 0.01–0.3 μM、0.1–3.0 μM、1.0–30.0 μM(γ-G);线性范围: 1.0–30.0 μM(HSA);灵敏度斜率: 1.94E6(BSA,0.01–0.3 μM,无宿主);灵敏度斜率: 135,168.43(HSA,1.0–30.0 μM,无宿主);灵敏度斜率: 2.25E6(γ-G,0.01–0.3 μM,无宿主);相关系数: r=0.991(BSA,0.01–0.3 μM,无宿主);相关系数: r=0.998(HSA,1.0–30.0 μM,无宿主);相关系数: r=0.997(γ-G,0.01–0.3 μM,无宿主)
效应效果
该传感器对白蛋白具有良好选择性,chrysene 与 BSA/HSA/γ-G 结合后在短波长区产生特征 SFS 峰(BSA 296 nm、HSA 294 nm、γ-G 301–309 nm),可区别于常规发射/激发谱。抗干扰方面,无宿主时 CaCl2、CoCl2、FeSO4、Fe(NO3)3、HgNO3、ZnSO4 使 SFS 强度变化达 -15% 至 +35%;加入 β-CD 后分别降至 +5%、+8%、+9%、+3%、+7%、-1%,Al(NO3)3 影响很小。测量 RSD 小于 10%。作者称方法比传统分离法更快,且 LOD 0.005 μM 比已报道方法更灵敏,适用于白蛋白快速筛查。
传感器的构成
- 样品介质:磷酸盐缓冲液(PBS,pH 7.0),维持蛋白与探针稳定并稀释样品
- 荧光探针:chrysene(多环芳烃),作为识别-信号分子,结合白蛋白后同步荧光增强
- 超分子宿主:β-环糊精(β-CD)、葫芦[6]脲(CB6)或葫芦[7]脲(CB7),与 chrysene 协同结合,隔离金属离子干扰
- 被测蛋白:牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)或 γ-球蛋白(γ-G),与 chrysene 疏水结合,引起 SFS 峰变化
- 信号读出:同步荧光光谱仪(SFS,JOBIN YVON Horiba Fluorolog 3),固定 Δλ=10 nm,读取 296 nm 附近强度
中文摘要
本文开发了一种基于同步荧光(SFS)探针的白蛋白测定生物传感器,用于高灵敏度、高选择性地定量白蛋白。与常规荧光发射或激发光谱测量不同,SFS 在 chrysene 与蛋白结合后于较短波长区产生一个特有的同步荧光峰,使白蛋白的识别和定量更加简便。研究考察了荧光探针 chrysene 在超分子宿主–蛋白组装体中的协同结合行为,并比较了 β-环糊精(β-CD)、葫芦[6]脲(CB6)和葫芦[7]脲(CB7)等宿主分子对白蛋白测定的影响。结果表明,这些超分子宿主分子对白蛋白测定的灵敏度或检出限影响很小,但能显著降低多种共存金属离子淬灭剂/增强剂造成的干扰。该方法对牛血清白蛋白(BSA)和 γ-球蛋白(γ-Globulin)的检出限为 0.005 μM,灵敏度优于已报道方法。
英文摘要
A synchronous fluorescence probe based biosensor for estimation of albumin with high sensitivity and selectivity was developed. Unlike conventional fluorescence emission or excitation spectral measurements, synchronous fluorescence measurement offered exclusively a new synchronous fluorescence peak in the shorter wavelength range upon binding of chrysene with protein making it an easy identification tool for albumin determination. The cooperative binding of a fluorescence probe, chrysene, in a supramolecular host-protein assembly during various albumin assessments was investigated. The presence of supramolecular host molecules such as beta-cyclodextrin, curucurbit[6]uril or curucurbit[7]uril have little influence on sensitivity or limit of detection during albumin determination but reduced dramatically interference from various coexisting metal ion quenchers/enhancers. Using the present method the limit of detection for BSA and gamma-Globulin was found to be 0.005 microM which is more sensitive than reported values.