组成图示
点击图片查看大图 · 依据论文自动绘制
传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
无明确检测对象；研究对象为牛血清白蛋白（BSA, bovine serum albumin）的固定化与偶联，样品基质为 10 mM Tris–HCl 缓冲液（pH 7.5）及水相纳米粒子分散液。
检测原理
本文未建立针对特定分析物的浓度响应传感信号，而是报道光辅助固定化机制。BSA 中色氨酸（Trp）等芳香残基在 280/295 nm 紫外光激发下发生光物理/光化学反应，电子转移至邻近二硫键，使 S-S 键断裂并生成自由巯基。生成的巯基在 pH 7.5 下部分去质子化，与 Au 壳或硫醇反应性表面形成 Au-S 共价键，实现 BSA 的定向固定。AF532 的荧光发射用于可视化固定化位点，ANS 结合蛋白疏水区域后荧光增强用于验证蛋白存在；固定化程度可通过 552 nm 荧光强度变化表征。
检测灵敏度
原文未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
BSA-AF532 标记度为 1.46；295 nm 照射 1 h 后自由巯基由 0.35 mM 增至 0.98 mM。Fe3O4@Au 纳米粒子 SEM 平均粒径约 22 nm，DLS 直径 37.4 nm；BSA 偶联物 DLS 主峰 217±63 nm（95.5%），另有 1029±309 nm（3.3%）和 5227 nm（1.2%）聚集峰。估算 BSA 偶联浓度 0.566 mM，BSA:纳米粒子摩尔比约 1:0.7。微阵列 4×6 点、点径约 20 μm、间距 150 μm，荧光均匀。UV 组 552 nm 荧光高于未照射对照，偶联物离心后可再分散，稳定性优于未修饰纳米粒子。
传感器的构成
- 基底/换能器：光学平坦石英片（quartz slides）经硫醇功能化，提供硫醇反应性表面用于 LAMI 固定 BSA 微阵列
- 纳米材料修饰层：Fe3O4@Au 核壳超顺磁纳米粒子，Fe3O4 磁核提供超顺磁性，Au 壳提供 Au-S 共价结合位点与 534 nm 等离子体吸收
- 识别/载体蛋白：牛血清白蛋白（BSA），含 3 个 Trp 和 17 个二硫键，作为模型蛋白经 UV 光产生自由巯基
- 光化学触发层：280/295 nm 紫外光激发邻近二硫键的芳香残基（Trp），诱导二硫键断裂生成巯基
- 信号标记物：Alexa Fluor 532（AF532）标记 BSA，用于荧光成像与固定化验证；ANS 作为疏水探针验证蛋白存在
- 清洗/封闭：1% Mucasol 清洗微阵列，去除未固定蛋白；纳米粒子偶联物经两次离心洗涤去除游离 BSA
- 读出：Tecan LS 200 荧光扫描仪（exc. 532 nm）读取微阵列；Leica TCS SP5 荧光显微镜、DLS、SEM-EDS、UV-vis 表征偶联物
中文摘要
本文首次利用光辅助分子固定化（LAMI）技术构建超顺磁纳米粒子与蛋白质的共价生物偶联物。该技术通过紫外光激发蛋白质中邻近二硫键的芳香族残基，诱导二硫键断裂并生成自由巯基；这些巯基可与硫醇反应性表面结合，实现蛋白质的定向共价固定。作者以牛血清白蛋白（BSA）为模型载体蛋白，将其固定到 Fe3O4@Au 核壳超顺磁纳米粒子上，并在光学平坦的硫醇反应性表面上阵列化。该方法可实现不同生物分子在表面的超高密度堆积，有望用于开发多功能活性生物传感器材料、生物标志物识别以及基于纳米粒子的新型药物递送系统。
英文摘要
Light assisted molecular immobilization has been used for the first time to engineer covalent bioconjugates of superparamagnetic nanoparticles and proteins. The technology involves disulfide bridge disruption upon UV excitation of nearby aromatic residues. The close spatial proximity of aromatic residues and disulfide bridges is a conserved structural feature in proteins. The created thiol groups bind thiol reactive surfaces leading to oriented covalent protein immobilization. We have immobilized a model carrier protein, bovine serum albumin, onto Fe(3)O(4)@Au core-shell nanoparticles as well as arrayed it onto optically flat thiol reactive surfaces. This new immobilization technology allows for ultra high dense packing of different bio-molecules on a surface, allowing the creation of multi-potent functionalized active new biosensor materials, biomarkers identification and the development of nanoparticles based novel drug delivery system.