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
人免疫球蛋白G（human IgG, hIgG）；样品基质为PBS或水相缓冲液（论文未明确血清等临床基质）
检测原理
传感器基于金纳米点阵列的局域表面等离子共振（LSPR）效应。Au纳米点中导带电子在入射光激发下发生集体振荡，其消光峰位置对周围介电环境敏感。表面经MHA、EDC/Sulfo-NHS、生物素、链霉亲和素和抗人IgG抗体顺序功能化后，hIgG与抗体特异性结合，使Au表面介电层厚度和有效折射率增加，LSPR峰发生红移。150 nm小尺寸阵列因总等离子体体积较小，对微小结合体积的折射率变化更敏感，因此峰移更大。检测无需荧光或酶标记，通过UV-vis-NIR光谱读取峰位变化即可反映hIgG浓度。
检测灵敏度
原文仅报告 subnanomolar detection capability；未给出明确LOD、线性范围、灵敏度斜率或R^2。
效应效果
该传感器在150 nm Au纳米点阵列上实现人IgG检测：1 μg/mL（6.7 nM）引起7 nm LSPR红移，0.1 μg/mL和0.01 μg/mL分别引起4 nm和3 nm红移。选择性方面，纤维蛋白原和牛血清白蛋白（BSA）未引起明显峰移（<1 nm），表明非特异结合影响较小。论文未报告稳定性、RSD、实际样品回收率或与ELISA/HPLC/qPCR的定量对比。作者强调该方法可大面积（8×12 mm²）低成本制备、适用于柔性PET基底和卷对卷加工，具有小样品体积、无标记、高选择性和商业化LSPR生物传感器平台潜力。
传感器的构成
- 基底：玻璃盖玻片或柔性PET薄膜，提供机械支撑、光学透射与柔性器件基础
- 导电粘附层：10 nm Cr，作为电沉积工作电极并增强Au附着
- 聚合物模板：PS或PMMA纳米孔阵列，由rigiflex lithography复制，电沉积后去除
- 换能层：Au纳米点阵列，直径150–550 nm、高120–150 nm，产生可调LSPR
- 识别层：16-巯基十六烷酸（MHA）、EDC、Sulfo-NHS、生物素-PEO-胺（biotin-PEO-amine）、链霉亲和素（streptavidin）、抗人IgG-生物素抗体（anti-human IgG-biotin），用于固定识别抗体并结合hIgG
- 样品介质：PBS或水相，提供结合环境并改变Au周围介电环境，由UV-vis-NIR光谱读取LSPR峰位移
中文摘要
本文提出一种简便且稳健的方法，通过刚性-柔性光刻（rigiflex lithography）制备聚合物模板，并结合后续电沉积金属化，构建用于局域表面等离子共振（LSPR）生物传感器的金属纳米点阵列。刚性-柔性光刻可在接触压印过程中实现大面积纳米结构制备，并保留工艺柔性；电沉积则实现湿法纳米金属化，具有较高图形保真度和几何可控性。所得金属纳米点阵列可通过化学与生物分子的顺序结合，作为通用 LSPR 生物传感器平台。利用紫外-可见-近红外光谱测量 LSPR 消光光谱，可直观确认 LSPR 峰位对图案尺寸和形状的依赖关系。通过人免疫球蛋白 G 的特异性结合，验证了该传感器的高灵敏度可行性，实现亚纳摩尔级检测能力并保持高选择性。
英文摘要
We present a facile and robust means of fabricating metallic nanodot arrays for localized surface plasmon resonance (LSPR) biosensors through the strategic coupling of a polymeric template prepared with rigiflex lithography and a subsequent metallization via electrodeposition. Rigiflex lithography provides the capability to realize large-scale nanosized features as well as process flexibility during contact molding. In addition, the electrodeposition process enables wet-based nanoscale metallization with high pattern fidelity and geometric controllability. Generated metallic nanodot arrays can be used as a general platform for LSPR biosensors via the sequential binding of chemicals and biomolecules. Extinction spectra of the corresponding LSPR signal are measured with UV-vis-NIR spectroscopy, from which the pattern size and shape dependence of LSPR are readily confirmed. The feasibility of a very sensitive biosensor is demonstrated by the targeted binding of human immunoglobulin G, yielding subnanomolar detection capability with high selectivity.