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
心肌肌钙蛋白T（cardiac troponin T, cTnT）；样品基质：HL-1心肌细胞培养上清/Claycomb培养基
检测原理
SPR免疫传感器以CM5芯片上共价固定的cTnT单克隆抗体为识别元件。HL-1心肌细胞暴露毒性物质后释放的cTnT进入HBS-EP流动池，与表面抗体特异性结合；直接法中cTnT本身质量增加界面折射率，夹心法中再注入第二抗体1F11或7G7，形成抗原-抗体复合物，使界面质量进一步增加。SPR通过监测金膜-介质界面共振角变化，将结合质量转换为共振单位RU。信号随cTnT浓度升高而增大；夹心法因第二抗体约170 kDa，响应约提高2.5倍，检测限由30 ng/ml降至10 ng/ml。
检测灵敏度
LOD: 30 ng/ml (direct assay set-up); 10 ng/ml (sandwich assay format)；线性范围: 10–3,000 ng/ml (direct assay); 10–100 ng/ml (sandwich assay)；R^2 = 0.790
效应效果
选择性良好：多柔比星、曲格列酮、奎尼丁、氯化钴暴露HL-1细胞呈显著SPR响应，最高约44/20、20、21、11 RU；抗坏血酸无显著响应，甲氨蝶呤约8 RU。培养基背景约100 RU，不影响检测限。7G7/1F11经>100次注射稳定，1C11>30次下降。夹心法响应提高2.5倍，LOD由30降至10 ng/ml。cTnT保存24 h信号降低，需新鲜样品。与Elecsys 2010比较r2=0.790。SPR快速、免标记、小体积、可在线并行。
传感器的构成
- 基底/换能器：CM5金基SPR芯片，金膜提供SPR换能，表面羧基化葡聚糖基质用于固定生物分子
- 活化层：EDC/NHS混合液，活化羧基形成氨基反应位点
- 识别元件：人cTnT单克隆抗体7G7或1F11（亦比较1C11），共价偶联并特异性捕获cTnT
- 封闭层：1 M乙醇胺，封闭剩余活化基团，降低非特异吸附
- 再生/清洗：10 mM甘氨酸-HCl（pH 2.5），解离结合物并恢复表面
- 信号放大：夹心法中第二抗体1F11或7G7（2 μg/mL），结合cTnT并增加界面质量
- 运行缓冲液：HBS-EP（HEPES/NaCl/EDTA/P20），维持pH并降低非特异吸附
- 读出：Biacore 2000 SPR仪，以共振单位RU监测结合响应
中文摘要
肌钙蛋白T（TnT）是研究药物诱导心脏细胞毒性效应的有用生物标志物。本文报道了一种表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于在体外监测活性HL-1心肌细胞暴露于心脏毒性物质时TnT的释放。在SPR免疫传感器中比较了两种人TnT单克隆抗体，以分析TnT释放。直接检测模式下TnT检测限为30 ng/ml，夹心检测模式下为10 ng/ml。心肌细胞暴露于多柔比星、曲格列酮、奎尼丁和氯化钴6及24 h后产生显著SPR响应，而低毒性物质（抗坏血酸、甲氨蝶呤）仅显示不显著效应。SPR结果经已验证的免疫化学发光方法验证，相关系数r2=0.790。该方法无需标记、样品量小、分析快速，可用于药物心脏毒性筛查。
英文摘要
Troponin T (TnT) is a useful biomarker for studying drug-induced toxicity effects on cardiac cells. We describe how a surface plasmon resonance (SPR) biosensor was applied to monitor the release of TnT from active HL-1 cardiomyocytes in vitro when exposed to cardiotoxic substances. Two monoclonal human TnT antibodies were compared in the SPR immunosensor to analyse the TnT release. The detection limit of TnT was determined to be 30 ng/ml in a direct assay set-up and to be 10 ng/ml in a sandwich assay format. Exposure of the cardiomyocytes to doxorubicin, troglitazone, quinidine and cobalt chloride for periods of 6 and 24 h gave significant SPR responses, whereas substances with low toxicity showed insignificant effects (ascorbic acid, methotrexate). The SPR results were verified with a validated immunochemiluminescence method which showed a correlation of r (2) = 0.790.