组成图示
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传感器类型
比色生物传感器
检测对象
胰蛋白酶（trypsin）；样品基质：直接点样的水溶液/缓冲液（trypsin-EDTA 1×、PBS/DI water）
检测原理
该传感器以玻璃基底上固定的核心金纳米颗粒和通过可切割肽连接的卫星金纳米颗粒构成核心-卫星等离子体组装体。组装状态下，核心与卫星间偶极耦合使暗场散射峰红移，呈现橙色。当胰蛋白酶存在时，其切割肽中的特异性位点，使卫星颗粒从核心释放，等离子体耦合解除，散射峰蓝移，颜色由橙变绿。解离程度随胰蛋白酶活性和作用时间增加而增大，峰移和颜色变化可肉眼或光谱读出。该机制无需荧光标记，利用纳米颗粒散射信号放大，适合微流控短光程检测。
检测灵敏度
未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或R^2。
效应效果
该传感器在4 ℃去离子水中保存超过28 d仍保持功能。100 μM胰蛋白酶室温点样后40 min内完成明显颜色变化；50 nm核心/50 nm卫星组装体暗场散射峰位移大于70 nm，由橙转绿，肉眼可辨。系统表征显示30 nm核心/50 nm卫星FOM最高为0.37，但30 nm核心散射弱；50 nm核心配30或50 nm卫星综合最优。mPEG-SVA封闭可抑制卫星非特异吸附，但解离红移不完全可逆，可能源于非特异聚集或不可逆结合。论文未报告RSD、实际样品回收率或与ELISA/HPLC/qPCR的定量对比。作者认为该基底可避免液相胶体传感器的稀释、盐诱导絮凝、储存沉降和微流控光程限制，适合作为即时检测微流控诊断的可视化读出。
传感器的构成
- 基底：玻璃载玻片（glass microscope slide），提供二维支撑与暗场散射光学基底
- 表面功能化层：APTES（3-aminopropyltriethoxysilane）硅烷化层，提供正电荷氨基用于静电固定金核
- 核心纳米材料：负电金纳米颗粒（AuNPs，30/50/80/100 nm，最优50 nm），通过库仑吸引固定于APTES表面
- 识别/牺牲连接元件：生物素化可切割肽（biotin-GGRGDGKGGC-OH），C端半胱氨酸硫醇吸附金核，N端生物素定向结合卫星
- 封闭层：mPEG-SVA（methoxy polyethylene glycol succinimidyl valerate，MW 2 kDa），与APTES暴露伯胺反应封闭玻璃表面
- 信号纳米材料：链霉亲和素偶联金纳米颗粒（streptavidin-conjugated AuNPs，10/30/50 nm，最优30/50 nm），通过生物素-链霉亲和素结合形成等离子体耦合
- 读出层：暗场显微镜、分光光度计与CCD相机，检测散射峰位移和橙转绿颜色变化
中文摘要
本文提出一种可在暗场照明下观察的核心-卫星纳米结构基底解离型比色生物传感器。制备方法利用硫醇介导吸附和链霉亲和素-生物素结合，以可牺牲连接肽自组装核心-卫星纳米结构。以蛋白酶胰蛋白酶为模型检测对象展示传感功能，并系统表征纳米组装体光学性质。提出品质因数用于确定适合肉眼检测的最佳核心与卫星尺寸。50 nm核心配30或50 nm卫星的组装体表现最优，可实现超过70 nm的橙到绿色移，肉眼可辨。该基底将纳米组装体固定于二维玻璃表面，避免液相胶体传感器中样品稀释、盐诱导絮凝、沉降和微流控光程限制，有望成为即时检测微流控诊断的可视化读出机制。
英文摘要
The disassembly of a core-satellite nanostructured substrate is presented as a colorimetric biosensor observable under dark-field illumination. The fabrication method described herein utilizes thiol-mediated adsorption and streptavidin-biotin binding to self-assemble core-satellite nanostructures with a sacrificial linking peptide. Biosensing functionality is demonstrated with the protease trypsin, and the optical properties of the nanoassemblies are characterized. A figure of merit is presented to determine the optimal core and satellite size for visual detection. Nanoassemblies with 50 nm cores and 30 or 50 nm satellites are superior as these structures achieve an orange to green color shift greater than 70 nm that is easily discernible by the naked eye. This colorimetric substrate may prove to be a favorable alternative to liquid-based colloidal sensors and a useful visual readout mechanism for point-of-care microfluidic diagnostic assays.