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
小鼠免疫球蛋白G（mouse immunoglobulin G, m-IgG）；样品基质：PBS缓冲液（磷酸盐缓冲液，pH 7.4）
检测原理
该传感器为无标记光学LSPR传感。ITO玻璃上电化学沉积的双联金纳米颗粒由相邻金纳米颗粒链状连接形成，除约540 nm横向LSPR带外，还产生约710 nm纵向LSPR带。纵向LSPR带对周围介质折射率变化更敏感。将山羊抗m-IgG固定于TGNPs表面后，PBS中的m-IgG与抗体特异性结合，使TGNPs附近介电环境改变，局部折射率升高，导致纵向LSPR峰红移且吸收强度增加。m-IgG浓度越高，结合量越多，峰位移越大；当浓度超过100 ng/mL时响应趋于饱和。检测通过UV-vis分光光度计读取峰位变化，无需荧光、酶或电化学标记放大。
检测灵敏度
原文未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率及相关系数。
效应效果
该传感器以anti-m-IgG/m-IgG体系验证。用1 μg/mL牛血清白蛋白（BSA）替代m-IgG孵育后，LSPR带几乎无变化，说明对非特异性蛋白吸附有较好抗干扰能力。500 ng/mL m-IgG孵育后，纵向LSPR峰最多红移21 nm且强度增加；孤立金纳米颗粒相同条件下仅红移约5 nm，表明TGNPs纵向模式响应更强。响应随m-IgG浓度增加而增大，并在大于100 ng/mL时趋于饱和。图注给出纵向LSPR测量N=3、Δλ±SD，但未报告具体RSD、长期稳定性、实际样品回收率或与ELISA、HPLC、qPCR的定量对比。作者认为该方法简单、低成本、表面洁净，可作为传统生物传感技术替代，具有实际应用潜力。
传感器的构成
- 基底/换能器：ITO玻璃（indium tin oxide coated glass），透明导电基底，承载纳米颗粒并用于透射UV-vis测量
- 纳米材料修饰层：双联金纳米颗粒（TGNPs），电化学沉积形成链状聚集，提供横向与纵向LSPR换能
- 识别元件：山羊抗小鼠免疫球蛋白G（goat anti-m-IgG），固定于TGNPs表面，特异性结合m-IgG
- 被测物：小鼠免疫球蛋白G（m-IgG），PBS缓冲液中的抗原
- 信号读出：紫外-可见分光光度计（TU-1810 spectrophotometer），监测纵向LSPR峰位移与强度变化
中文摘要
本研究采用一种简单、低成本的电化学方法，将双联金纳米颗粒（TGNPs）直接沉积在透明氧化铟锡（ITO）镀膜玻璃表面。所得TGNPs具有约540 nm的横向局域表面等离子共振（LSPR）吸收带和约710 nm的纵向LSPR吸收带。与横向LSPR带相比，纵向LSPR带表现出更高的折射率灵敏度，达到245 nm/RIU。TGNPs表面较为“洁净”，有利于后续生物分子修饰。作者将TGNP膜与山羊抗小鼠免疫球蛋白G（anti-m-IgG）进行生物偶联，并基于抗原与抗体之间的特异性结合模型用于检测小鼠免疫球蛋白G（m-IgG）。光谱传感器对m-IgG表现出浓度依赖性的结合响应。该研究提出了一种基于ITO基底上TGNPs纵向LSPR带制备无标记光学生物传感器的简单且灵敏的方法。
英文摘要
A simple low-cost electrochemical approach has been used to directly deposit twin-linked gold nanoparticles (TGNPs) onto transparent indium tin oxide (ITO) coated film glass. The as-prepared TGNPs have a transverse localized surface plasmon resonance (LSPR) band at 540 nm and a longitudinal LSPR band at about 710 nm. The longitudinal LSPR band of TGNPs exhibits higher refractive index sensitivity (245 nm/RIU) than its transverse LSPR band. The resulting "clean" surface of the TGNPs is easy applied to the further modification. The subsequent bioconjugation of TGNP films with goat anti-mouse-immunoglobulin G (anti-m-IgG) is successfully employed for the detection of mouse-immunoglobulin G (m-IgG) in a model based on the specific binding affinity between the antigen and antibody. The spectrophotometric sensor shows concentration-dependent binding for m-IgG. This study reveals a simple and sensitive method to fabricate a label-free optical biosensor based on longitudinal LSPR band of TGNPs on ITO substrate.