组成图示
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传感器类型
荧光生物传感器
检测对象
人血小板抗原1单核苷酸多态性（HPA-1 SNP，HPA1 genotyping）、84碱基合成寡核苷酸靶标（84mer synthetic oligonucleotide）；样品基质：寡核苷酸溶液（模拟低量生物样本，如新生儿血液/羊水，文中未实际检测）。
检测原理
检测基于DNA生物条形码夹心与倏逝波荧光读出。靶DNA先与羧基化磁性微球上的捕获探针及非磁性乳胶微球上的捕获探针杂交，形成MB/靶DNA/LB夹心；Cy5标记生物条形码（Cy5-BBC）再与乳胶微球上的cBBC杂交。经磁分离、洗涤和90 ℃变性后，Cy5-BBC从微球释放，并被EVA芯片表面avidin固定的biotin-cBBC捕获。635 nm激光在聚苯乙烯棱镜/液面界面产生倏逝场，仅激发表面约200 nm内结合的Cy5，未结合荧光分子基本不激发；660±5 nm发射光子被实时计数。结合荧光量与靶浓度成正比，取10–150 s荧光曲线斜率dC作为定量参数。生物条形码通过每个靶标携带多个Cy5-BBC实现信号放大。
检测灵敏度
LOD: 2 pM（target nucleic acids）；直接检测荧光核酸ILOD: 2.5E−10 mol/L；生物条形码后靶标ILOD: 2E−12 mol/L；ILOD增强约250倍。
效应效果
方法可区分HPA1 SNP：2.5 µM靶标下，探针b完全匹配信号约为单碱基错配的2倍，探针a完全匹配约为错配的10倍；最低靶浓度下完全匹配/错配信号比为3.5。BSA封闭使完全匹配dC信号较错配提高2.6倍，CV从31%降至5%；校准曲线CV约20–25%。EVA芯片avidin/BSA预处理后可室温保存数月。检测无需洗脱，150 s完成荧光读数，8孔独立分析。与扫描法（LOD 500 fM–500 zM但需6 h）相比，本方法兼顾SNP判别与快速实时分析，适用于NAIT等低样本量血小板基因分型。
传感器的构成
- 基底/换能器：聚苯乙烯（PS）EVA芯片，含光学棱镜与8个反应孔，经Co-60 γ射线辐照形成高活性结合表面，用于倏逝波激发与荧光读出。
- 亲和/封闭层：亲和素（avidin）涂覆于PS孔表面，用于固定生物素化cBBC探针。
- 封闭剂：1×PBS含1% BSA和0.25% Tween 20，以及4% BSA，用于封闭非特异结合位点。
- 识别元件：生物素化生物条形码互补寡核苷酸（biotin-cBBC）固定于avidin表面，用于捕获Cy5-BBC。
- 捕获微球：羧基化磁性微球（magnetic carboxylate microparticles，1 µm），经NHS/EDCI偶联HPA1捕获探针，用于捕获靶DNA。
- 信号微球：羧基化非磁性乳胶微球（latex beads，900 nm PS），经NHS/EDCI偶联捕获探针与cBBC，形成夹心并携带生物条形码。
- 信号标记物：Cy5标记生物条形码寡核苷酸（Cy5-BBC），与cBBC杂交后释放并被表面捕获，产生荧光信号。
中文摘要
报道了一种将倏逝波荧光生物传感器与DNA生物条形码检测相结合的快速检测策略，用于解决生物样本量不足条件下的检测难题，并以人血小板抗原（HPA）基因分型为示范应用。该生物条形码体系由羧基化磁性微球和非磁性乳胶微球组成，两类微球均通过寡核苷酸探针功能化：磁性微球用于捕获目标DNA，非磁性微球同时携带捕获探针和生物条形码互补序列，实现目标夹心复合物的形成与信号放大。以84碱基合成寡核苷酸作为模拟靶标，方法可特异性识别单核苷酸多态性（SNP），对靶核酸的检测下限为2 pM。倏逝波荧光传感器通过激发芯片表面附近约200 nm内的荧光标记物，实时监测荧光生物条形码被表面探针捕获的动力学，无需洗脱步骤，150 s内完成荧光检测，适用于血小板基因分型等低样本量临床检测。
英文摘要
An evanescent wave fluorescence biosensor was combined with a DNA bio-barcode assay to resolve problems met in detection of poor biologic samples. Human platelet antigen (HPA) genotyping was used as a demonstrator. Our bio-barcode assay was based on magnetic carboxylatex particles and non-magnetic carboxylatex particles, both functionalized with oligonucleotides. It was assessed for detecting 84mer synthetic oligonucleotides as targets. The assay allows to specifically detect single nucleotide polymorphism with a detection limit of 2 pM of target nucleic acids. The fluorescence detection is achieved in 150 s.