传感器类型
荧光生物传感器
检测对象
anti-GFP抗体(anti-GFP antibody)、anti-AI多克隆抗体(anti-AI polyclonal antibody);样品基质:溶液/混合溶液(未明确生物基质)
检测原理
该检测基于金结合多肽(GBP)对金纳米粒子(AuNPs)的特异性亲和固定。GBP-GFP或GBP-AIa融合蛋白通过GBP域结合到金沉积荧光二氧化硅纳米粒子(RGB-SiNPs)表面的AuNPs上,使GFP或禽流感病毒表面抗原AIa展示在纳米粒子表面。当加入anti-GFP抗体或anti-AI多克隆抗体时,抗体与GFP/AIa发生特异性抗原-抗体结合,形成荧光纳米粒子-抗体复合物;若抗体偶联铁氧化物磁性颗粒(MNPs),复合物可被磁场富集和分离。荧光SiNPs内部包埋的红/绿/蓝染料在激发下产生光致发光(PL),结合事件通过共聚焦荧光成像或荧光强度变化反映。该体系未采用酶催化或核酸放大,主要依赖GBP-金亲和固定、抗原抗体识别和磁分离富集。
检测灵敏度
未报告
效应效果
论文未给出LOD、线性范围、RSD、回收率或与ELISA/qPCR的定量对比。表征显示RGB-SiNPs为50–60 nm单分散球形,AuNPs为1–2 nm,元素映射、EDAX和XPS证实金沉积成功;PL光谱显示红、绿、蓝荧光,金掺杂后荧光强度下降,提示AuNPs具有荧光猝灭作用。GBP-GFP与GR-SiNPs的共聚焦图像重叠,证明GBP对AuNPs的特异性固定;GBP-AIa固定颗粒与anti-AI抗体结合后可被磁场分离,共聚焦荧光和FE-TEM证实复合物形成。作者认为该杂化纳米粒子比表面积大、生物相容性好,可用于病毒等生物分子的高选择性、可重复检测,但定量传感性能仍需进一步验证。
传感器的构成
- 支撑荧光基底:荧光二氧化硅纳米粒子(fluorescent silica nanoparticles, SiNPs),50–60 nm,包埋红/绿/蓝荧光染料,提供荧光信号与固定平台
- 金纳米修饰层:金纳米粒子(gold nanoparticles, AuNPs),1–2 nm,超声沉积于SiNPs表面,提供GBP结合位点并增大比表面积
- 识别元件:金结合多肽融合蛋白(gold binding polypeptide fusion protein, GBP-GFP/GBP-AIa),GBP域结合AuNPs,GFP/AIa作为抗原展示域
- 荧光信号元件:红/绿/蓝荧光染料(red/green/blue fluorescent dyes),包埋于SiNPs内,经激发产生PL信号
- 磁性分离元件:铁氧化物磁性颗粒(iron oxide magnetic nanoparticles, MNPs),偶联anti-AI抗体,用于磁场富集复合物
- 读出层:共聚焦荧光显微镜(confocal fluorescence microscopy),检测结合复合物的荧光图像
中文摘要
本文报道了一种无需表面化学修饰、通过水包油微乳液与高强度超声辐照制备金沉积红/绿/蓝荧光二氧化硅纳米粒子的方法。首先将有机荧光染料包埋于二氧化硅基质中形成50–60 nm荧光SiNPs,随后在超声空化作用下将HAuCl4还原为1–2 nm金纳米粒子并沉积到二氧化硅表面,形成金掺杂RGB-SiNPs。该杂化纳米粒子具有单分散球形结构、良好生物相容性和较大比表面积,可作为固定特异性结合蛋白的平台。作者进一步利用金结合多肽(GBP)融合蛋白(GBP-GFP或GBP-AIa)选择性固定于金纳米粒子表面,并演示其与anti-GFP抗体或anti-AI多克隆抗体的特异性结合;结合铁氧化物磁性颗粒后,可通过磁场分离并借助共聚焦荧光成像检测。结果表明该材料可用于生物分子识别、分离与荧光传感,具有发展高选择性生物检测工具的应用潜力。
英文摘要
Fluorescent silica nanoparticles deposited with highly monodisperse gold nanoparticles (1-2 nm) were synthesized via the W/O method and intensive ultrasound irradiation. A large surface area of gold-doped fluorescent silica nanoparticle serves as a platform to immobilize a specific binding protein for biomolecules interaction in bioimaging applications.