组成图示
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传感器类型
其他（生物传感器芯片表面修饰）
检测对象
单链 DNA（ssDNA，寡核苷酸），样品基质为水/缓冲液/微点样缓冲液（10% 甘油、0.1 M 柠檬酸钠，pH 8.5）。
检测原理
COP 基底经 Ar/O2 等离子体活化后，用 PECVD 共沉积 APTES 与 EDA，形成含胺基和硅氧烷网络的等离子体聚合物层；APTES 的 Si–O 基团增强与 COP 的界面粘附。随后湿化学引入 PDITC，使表面形成异硫氰酸酯反应位点，可与氨基末端 ssDNA 共价结合。同时引入 5FITC 和 PITC，利用氟化芳环的部分负电和疏水/蛋白排斥特性形成排斥位点，降低 ssDNA 非特异性物理吸附。H2N–PEG4–COOH 封闭剩余异硫氰酸酯位点并形成负电接触层。荧光标记 ssDNA 结合后，未封闭表面荧光代表共价结合，封闭表面荧光代表非特异吸附；排斥位点密度越高，表面保真度越高，背景越低。
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
涂层经水、SDS 和 PBS Tween 超声处理后 ATR-FTIR 仍显示硅氧烷与胺/酰胺特征，粘附良好；5 周接触角由约 58° 变至 64°。椭偏显示 APTES 层厚约 8–9 nm，G4.5 树状分子结合后增加 2–3 nm。荧光扫描显示 Lissamine rhodamine B 三次洗涤后仍有信号。ssDNA 表面保真度：PDITC 为 8.2–12.9，PDITC:5FITC 为 24.6–49.3，PDITC:5FITC:PITC 为 36.8–165.4；25 μM 下后两者较商业 Nexterion Slide E（18.3）分别提高约 26% 和 50%。作者认为适合下一代 DNA 杂交芯片。
传感器的构成
- 基底：环烯烃共聚物（COP，Zeonor 1060R）塑料芯片，提供透明、可加工、低成本基底。
- 等离子体胺功能层：APTES 与 EDA 共沉积 PECVD 等离子体聚合物，提供胺基反应位点；APTES 的 Si–O 基团增强界面粘附并形成硅氧烷网络。
- 反应性结合位点层：苯基二异硫氰酸酯（PDITC）修饰，与胺基反应形成异硫氰酸酯，用于共价固定氨基末端 ssDNA。
- 排斥位点层：五氟异硫氰酸酯（5FITC）与苯基异硫氰酸酯（PITC）共修饰，形成氟化疏水/蛋白排斥表面，降低非特异性结合。
- 封闭层：H2N–PEG4–COOH 封闭剩余异硫氰酸酯位点，形成带负电接触层，减少 ssDNA 物理吸附。
- 结合对象：氨基末端单链 DNA（ssDNA，寡核苷酸），通过异硫氰酸酯共价结合到芯片表面。
- 信号标记物：Cy5、FITC 或 Lissamine rhodamine B 荧光染料，用于荧光扫描表征结合量。
中文摘要
新型聚合物材料具有优异光学性能和良好可加工性，推动生物医学诊断产业开发适用于即时检测的低成本一次性生物传感器平台。环烯烃共聚物（COP）Zeonor 是适合生物传感器芯片的聚合物基底，但需表面修饰以获得固定蛋白所需的理化性质。本文通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）共沉积乙二胺（EDA）和3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES），实现 COP 基底的胺功能化，用于在塑料芯片上构建化学。对等离子体聚合膜的元素组成、粘附性、老化和反应性进行了表征。氨基硅烷中的 Si–O 基团有助于涂层与 COP 基底之间的界面粘附，并作为等离子体聚合的网络构建层。随后在胺功能化芯片上进行湿化学修饰，在同一芯片上形成化学活性异硫氰酸酯位点和蛋白排斥氟化位点。通过选择同功能苯基二异硫氰酸酯（PDITC）、五氟异硫氰酸酯（5FITC）和苯基异硫氰酸酯（PITC）的适当混合物，改变反应位点和排斥位点密度。通过调节反应结合位点和蛋白排斥位点密度，单链 DNA 的非特异性结合显著降低。
英文摘要
The performances of new polymeric materials with excellent optical properties and good machinability have led the biomedical diagnostics industry to develop cheap disposable biosensor platforms appropriate for point of care applications. Zeonor, a type of cycloolefin polymer (COP), is one such polymer that presents an excellent platform for biosensor chips. These polymer substrates have to be modified to have suitable physico-chemical properties for immobilizing proteins. In this work, we have demonstrated the amine functionalization of COP substrates, by plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD), through codeposition of ethylene diamine and 3-aminopropyltriethoxysilane precursors, for building chemistries on the plastic chip. The elemental composition, adhesion, ageing and reactivity of the plasma polymerized film were examined. The Si-O functionality present in amino silane contributed for a good interfacial adhesion of the coating to COP substrates and also acted as a network building layer for plasma polymerization. Wet chemical modification was then carried out on the amine functionalized chips to create chemically reactive isothiocyanate sites and protein repellent fluorinated sites on the same chip. The density of the reactive and repellent sites was altered by choosing appropriate mixtures of homofunctional phenyldiisothiocyanate (PDITC), pentafluoroisothiocyanate (5FITC) and phenylisothiocyanate (PITC) compounds. By tailoring the density of reactive binding sites and protein repellent sites, the non-specific binding of ssDNA has been decreased to a significant extent.