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
11-巯基十一烷酸（11-mercaptoundecanoic acid, MUA，乙醇溶液）、链霉亲和素（streptavidin, SA，溶液）、抗体 HIgG（HIgG，溶液）
检测原理
SNOPS 的换能机制基于 Ag NPs 的局域表面等离子共振（LSPR）。当光激发 Ag NPs 时，其共振峰位置和半峰宽对周围介电环境及颗粒间距敏感。MUA 等硫醇分子吸附到 Ag NPs 表面后驱动颗粒聚集，改变颗粒间电磁耦合和表面形貌，使 LSPR 峰发生位移和展宽，浓度越高变化越大，直至饱和。对于蛋白检测，表面通过 APTMS 或 NHS 化学固定生物素或抗原 RAHIgG；当 SA 或抗体 HIgG 结合后，表面介电层厚度增加，引起 LSPR 红移。结合量随分析物浓度增加，在线性范围内峰位移与浓度相关。该体系无外源标记，直接通过 LSPR 峰位移或颜色变化读出。
检测灵敏度
MUA: 定量限: 500 nM；线性范围: 500 nM–6 µM。SA: 线性范围: 9.5–189.4 nM；LOD: 3.5 nM（190 ng mL-1）；摘要报告检测限: ∼9.5 nM。
效应效果
SNOPS 条具有良好样品间重现性，RSD 约 4%。MUA 检测在 500 nM–6 µM 呈线性，低浓度线性范围较电子束光刻 Ag 纳米传感器低一个数量级，且吸附引起的颜色变化可目视观察，适合一次性使用。亲和实验中，RAHIgG 结合产生约 3.5 nm LSPR 位移，EDA 封闭约 0.5 nm，HIgG 结合约 2.5 nm，pH 3 缓冲液可再生。SA 检测线性范围 9.5–189.4 nM，LOD 3.5 nM（190 ng/mL）。未报告实际样品加标回收率或与 ELISA/HPLC/qPCR 的对比。作者认为该平台廉价、柔性、通用且灵敏，可用于蛋白相互作用和生物亲和检测。
传感器的构成
- 基底：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜，作为柔性透明支撑基底
- 表面活化：等离子体处理活化 PET 表面，提高后续化学接枝反应性
- 氨基化修饰：1,2-乙二胺（EDA）接枝氨基，使表面可结合金属纳米颗粒
- 纳米材料修饰：银纳米颗粒（Ag NPs）自组装于 PET 表面，提供 LSPR 光学换能
- 功能化修饰：(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷（APTMS）溶胶凝胶或 3-氨基丙酸（APA）引入氨基/羧基，用于固定生物分子
- 识别元件：生物素（biotin）或抗原 RAHIgG 固定于表面，特异性捕获链霉亲和素（SA）或抗体 HIgG
- 封闭剂：1,2-乙二胺（EDA）封闭未反应 NHS 基团
中文摘要
本文报道了一种低成本制备塑料基底局域表面等离子共振（LSPR）生物传感器的方法。作者通过化学修饰常用塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）表面，使其能够高效固定银纳米颗粒（Ag NPs），从而制备银纳米颗粒/塑料传感器（SNOPS）。该传感器条的 LSPR 响应具有良好的样品间重现性。研究考察了传感器条对硫醇分子和蛋白质吸附的监测性能，包括生物亲和相互作用。11-巯基十一烷酸（MUA）吸附的定量限为 500 nM，链霉亲和素（streptavidin）检测的定量限约为 9.5 nM。结果表明，SNOPS 可作为一种廉价、通用且灵敏的 LSPR 生物传感平台，用于小分子硫醇和蛋白质相互作用检测。
英文摘要
A cost-effective fabrication method for the preparation of localized surface plasmon resonance (LSPR) biosensors supported on plastics is described. The silver-nanoparticles-on-plastic sensor (SNOPS) was fabricated by chemically modifying the surface of a common plastic, polyethylene terephthalate (PET) to allow the efficient immobilization of Ag NPs. The LSPR of the SNOPS strip showed good sample-to-sample reproducibility. The analytical performance of the sensor strips for monitoring both thiol and protein adsorption, including bioaffinity, was examined. The limit of quantification to the adsorption of 11-mercaptoundecanoic acid was 500 nM and for the detection of streptavidin was approximately 9.5 nM. SNOPS can then be used as a cheap, versatile, and yet sensitive LSPR biosensor.