组成图示
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传感器类型
微流控生物传感器
检测对象
大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）；样品基质：营养肉汤培养菌悬液（PBS 稀释）、细菌培养物
检测原理
该传感器以 PDMS 三维圆形微通道为反应腔，样品依靠毛细力从中心储液池流入通道。氧等离子体活化使 PDMS 表面亲水化，有利于抗 E. coli 抗体在通道内的固定/吸附。当 E. coli 菌体流经通道时，被固定抗体特异性捕获；BSA 封闭未结合表面以减少非特异吸附。随后加入 CdTe 量子点标记的抗 E. coli 抗体，QD-抗体与已捕获的 E. coli 结合。CdTe 量子点在激发光下产生稳定荧光（吸收约 479 nm，发射约 550 nm），通道内荧光强度随 E. coli 浓度增加而增强。最后用荧光显微镜/CCD 成像，并以 ImageJ 分析全通道绝对荧光强度，实现定性/半定量检测。
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
在微通道免疫检测中，作者将 E. coli ATCC 117 培养物用 PBS 系列稀释，检测浓度覆盖 10^2–10^8 cells/μl；荧光图像显示通道荧光强度随菌体浓度增加而增强，较高浓度下信号明显，而对照通道未观察到荧光，表明抗体识别具有较好特异性。QD-抗体共轭物在 4 °C 保存超过 1 个月，荧光强度无明显下降，显示标记物稳定性良好。所制备 PDMS 微通道直径可为 40–500 μm，本文免疫传感器采用 150 μm 直径、1 cm 长通道，仅靠毛细力驱动流动，无需外部泵。作者认为该工艺简单、快速、低成本、可重复，圆形通道可减少气泡滞留，有望用于多种疾病的低成本芯片化筛查。
传感器的构成
- 基底/微流控芯片：PDMS（Sylgard 184，Dow Corning）弹性体，固化后形成 3D 圆形微通道和中心储液池，依靠毛细力驱动液体流动。
- 微通道模板：直径 150 μm 铜线（Cu wire）作为牺牲模板，PDMS 在乙醇中溶胀后拔线，留下圆形微通道。
- 表面活化层：氧等离子体（O2 plasma）处理 PDMS 表面，形成亲水表面，促进毛细流动和抗体/菌体吸附。
- 识别元件：抗 E. coli 兔多克隆抗体（anti-E. coli rabbit polyclonal antibody, IgG），固定/吸附于微通道内，特异性捕获 E. coli。
- 信号标记物：CdTe 量子点（QD，MPA 稳定，平均直径约 3.5 nm）经 EDC 与抗 E. coli 抗体偶联，形成 QD-抗体共轭物，提供荧光信号。
- 封闭剂：BSA（5% 或 3% BSA in PBS）封闭未结合表面，降低非特异性结合。
- 读出系统：荧光显微镜/CCD（Nikon H600L）或 UV 透射照明/数码相机，记录微通道荧光图像并分析强度。
中文摘要
微通道是微流控芯片的基本功能部件，其制备技术的进步受到广泛关注。本文报道了一种新颖、快速且简单的方法，用于在聚二甲基硅氧烷（PDMS）弹性体中构建三维圆形微通道，并将其用于基于量子点（QD）的大肠杆菌（E. coli）抗原快速检测。作者采用水相法合成 CdTe 量子点，并通过高分辨透射电镜（HRTEM）、荧光光谱和 X 射线衍射（XRD）进行表征；随后利用 EDC 将 CdTe 量子点与抗 E. coli 抗体偶联，制备 QD-抗体共轭物。微通道以直径 150 μm 的铜线为牺牲模板，在 PDMS 固化后拔线形成，并经氧等离子体活化以增强毛细流动。样品在毛细力驱动下流经通道，捕获的 E. coli 与 QD-抗体结合后产生荧光，经荧光显微镜成像。该工艺简化了圆形三维微通道的制造，并展示了其在免疫生物传感器装置中的应用潜力。
英文摘要
Microchannel is basic functional component of microfluidic chip and every step-forward of its construction technique has been receiving concern all over the world. The present work describes a novel, rapid and simple fabrication technique for building 3D microchannels in poly(dimethyl siloxane) (PDMS) elastomer. These microchannels were used for rapid detection of antigens (E. coli) by quantum dot (QD) based approach. Luminescent QD (CdTe) were synthesized by aqueous method and characterized using high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), fluorescence spectroscopy and X-ray diffraction (XRD). The QDs were functionalized with anti-E. coli antibodies for immuno-detection. The reported process allowed easier and faster method of fabrication of circular 3D micochannels and demonstrated their potential use in an immuno-biosensor device.