组成图示
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传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
低密度脂蛋白（LDL）；样品基质：血浆（plasma）及PBS稀释样品
检测原理
该传感器采用无标记免疫识别与电化学阻抗换能。LDL颗粒表面的载脂蛋白B-100（apoB-100）与固定在AuNPs-AgCl@PANI修饰GC电极上的anti-apoB-100抗体特异性结合。结合后，LDL磷脂外壳携带的负电荷以及其本身较差的导电性会在电极界面形成电荷屏障和绝缘层，显著阻碍溶液中[Fe(CN)6]3-/4-氧化还原电对向电极的电子传递。EIS中，界面电子传递电阻Ret随LDL结合量增加而增大，Nyquist图半圆直径ΔRet与LDL浓度对数呈线性关系。AuNPs-AgCl@PANI的大比表面积提高抗体负载量，从而增强灵敏度。
检测灵敏度
LOD: 0.34 pg/mL；线性范围: 0.34–13.4 pg/mL（ΔRet 与 log[LDL] 线性）；r = 0.994, n = 6
效应效果
传感器在0.34–13.4 pg/mL范围内对LDL呈对数线性响应，r=0.994。对1.34 pg/mL LDL连续五次测量的相对标准偏差为1.9%，重现性良好。选择性方面，100 pg/mL的hIgG和CRP引起的ΔRet可忽略，而0.34 pg/mL LDL可产生2.3 kΩ响应，说明非特异性干扰较低。BSA封闭可有效防止LDL在AuNPs-AgCl@PANI表面的非特异性吸附。孵育时间50 min、温度37 °C时免疫反应信号最大。作者认为该平台可用于LDL的高灵敏直接检测，为心血管疾病相关脂蛋白检测提供新策略。
传感器的构成
- 基底/换能器：玻璃碳电极（GC），提供导电基底与电子传递界面
- 纳米杂化修饰层：AuNPs-AgCl@PANI（金纳米粒子-氯化银@聚苯胺核壳纳米复合材料），提供大比表面积、高抗体负载及中性pH电活性
- 识别元件：抗载脂蛋白B-100抗体（anti-apoB-100），特异性识别LDL磷脂外壳上的apoB-100
- 封闭剂：牛血清白蛋白（BSA），封闭剩余抗体活性位点并减少LDL非特异性吸附
- 信号探针：[Fe(CN)6]3-/4-（铁氰化钾/亚铁氰化钾混合液），作为EIS氧化还原探针，其电子传递电阻反映界面变化
中文摘要
本文报道了一种基于金纳米粒子-氯化银@聚苯胺（AuNPs-AgCl@PANI）杂化材料的无标记低密度脂蛋白（LDL）电化学生物传感器。首先以聚苯胺（PANI）包覆氯化银（AgCl）形成核壳纳米复合材料，并在其表面负载约5 nm金纳米粒子（AuNPs），获得高比表面积、中性水溶液中具有良好电活性的杂化修饰层。将该材料修饰于玻璃碳（GC）电极表面，通过吸附抗载脂蛋白B-100（anti-apoB-100）抗体构建识别界面，并用牛血清白蛋白（BSA）封闭剩余活性位点。LDL磷脂外壳上的apoB-100与电极表面抗体发生特异性免疫结合后，由于LDL磷脂外壳携带负电荷且导电性差，会显著阻碍[Fe(CN)6]3-/4-氧化还原电对在电极界面的电子传递。采用电化学阻抗谱（EIS）监测电子传递电阻（Ret）变化，传感器对LDL呈高灵敏响应，检出限为0.34 pg/mL，并考察了孵育时间和温度等影响因素。
英文摘要
The silver chloride@polyaniline (PANI) core-shell nanocomposites (AgCl@PANI) combined with Au nanoparticles (AuNPs) were used to prepare the AuNPs-AgCl@PANI hybrid material. A novel sensitive label-free low-density lipoprotein (LDL) electrochemical biosensor was fabricated by adsorption of antibody to apolipoprotein B-100 (aopB-100) on an AuNPs-AgCl@PANI-modified glassy carbon (GC) electrode. The hybrid material could provide surface for high antibody loading due to its large surface-to-volume ratio. Since each LDL has an apoB-100 on its phospholipids coat, they could be bonded to the electrode surface through the specific antibody-antigen reaction. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to characterize the recognition of LDL. The negative charges carried by LDL phospholipids coat would block the electron transfer of the [Fe(CN)6]3-/4- redox couple severely. In addition, the conductivity of LDL is very poor, so small amounts of LDL on the electrode could result in great change in the electron-transfer resistance (Ret). The biosensor exhibited a highly sensitive response to LDL with a detection limit of 0.34 pg/mL, and some factors that would affect the performance of the biosensor were studied, such as incubation time and temperature.