组成图示
点击图片查看大图 · 依据论文自动绘制
传感器类型
其他（成像椭偏生物传感器）
检测对象
人免疫球蛋白G（Human IgG）、人抗IgG抗体（Human anti-IgG）；样品基质：PBS缓冲液（非临床样品）
检测原理
该传感器采用无标记成像椭偏术进行免疫检测。硅片先经酸碱清洗和DMS硅烷化形成疏水背景，再吸附蛋白A并用BSA封闭。蛋白A与人IgG的Fc段特异性结合，使IgG以定向方式固定，保持抗原表位可及。当样品中的抗IgG抗体与固定IgG结合后，表面形成IgG-抗IgG免疫复合物，使表面分子层厚度/表面浓度增加。偏振光照射硅表面后，反射光偏振态随表面层光学厚度变化；CCD相机采集大面积椭偏响应，依据离零椭偏原理将反射强度平方根转换为层厚度，并用参考层校准。因此信号随抗IgG结合量增加而增强；蛋白A过量导致表面拥挤时结合量不再增加甚至略降。
检测灵敏度
原文未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
与直接物理吸附在疏水硅表面相比，蛋白A定向固定的人IgG能结合更多抗IgG，说明取向固定可保持IgG天然构象并提高免疫结合活性。蛋白A吸附30 min达到饱和；当蛋白A层表面浓度达到饱和吸附量的80%以上时，固定IgG和结合抗IgG的表面浓度不再明显增加，甚至略有下降，提示蛋白A用量存在优化区间。作者指出固定IgG量和吸附层均质性满足成像椭偏测量要求，方法无标记、可直接测量样品、快速且对分子级表面层变化敏感，具有发展高灵敏度多功能免疫蛋白芯片的潜力。未报告RSD、回收率或ELISA对比。
传感器的构成
- 基底/换能器：抛光硅片（silicon wafer），经H2O2/H2SO4清洗和DMS硅烷化形成疏水光学基底，用于成像椭偏反射测量
- 取向固定层：蛋白A（Protein A），吸附于疏水硅表面，与人IgG Fc段特异性结合，实现IgG定向固定
- 封闭层：牛血清白蛋白（BSA），封闭非特异结合位点，降低背景
- 捕获识别层：人免疫球蛋白G（Human IgG），被蛋白A定向固定，作为免疫分析捕获分子
- 检测识别层：人抗IgG抗体（Human anti-IgG），与固定IgG特异性结合，形成表面免疫复合物
- 信号读出：成像椭偏仪与CCD相机，无标记测量表面分子层厚度/表面浓度
中文摘要
本文基于成像椭偏术开发了一种用于薄膜与表面表征的成像椭偏生物传感器。研究采用蛋白A将人免疫球蛋白G（IgG）定向固定于硅表面，用于成像椭偏免疫分析。结果表明，经蛋白A固定于硅表面的人IgG比直接物理吸附于疏水表面的人IgG能结合更多多克隆抗IgG抗体，说明蛋白A可使IgG分子以高度取向方式固定，并较好保持其天然构象。进一步考察了蛋白A吸附量对人IgG与抗体分子相互作用的影响。随着蛋白A吸附量增加，表面人IgG和抗IgG分子浓度均提高；但当蛋白A层表面浓度达到饱和吸附量的80%以上时，表面浓度不再明显增加，甚至略有下降。该工作验证了蛋白A修饰硅表面用于成像椭偏生物传感器免疫分析的可行性，并指出蛋白A用量存在优化区间。
英文摘要
Imaging ellipsometry biosensor was developed on the basement of imaging ellipsometry for thin-film and surface characterization. Using protein A to immobilize Human IgG on silicon surface for the imaging ellipsometry biosensor immunoassay was studied. As a result, The Human IgG immobilized on silicon surface by protein A bound much more polyclonal antibody than that on hydrophobic surface directly, which indicated that protein A could be used to immobilize Human IgG molecules in a highly oriented manner and Human IgG molecule could maintain its native configuration well on the silicon surface. Furthermore, the absorption quantity of Protein A affecting on interaction of Human IgG and antibody molecules was investigated. The surface concentration of Human IgG and antibody molecules was enhanced as well as the increasing of the absorption quantity of Protein A, but there are no obvious increase when the ratio of surface concentration of Protein A layer to that of saturated adsorption is larger than 80%. However, even decrease slightly.