组成图示
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传感器类型
荧光生物传感器
检测对象
人免疫球蛋白E（human IgE, hIgE）；样品基质：PBS缓冲液（文中提及血清应用背景，但实验基质为PBS）
检测原理
PCDA与DMPC形成PDA脂质体，经乙二胺交联和NHS/EDC固定于胺化玻璃，UV聚合生成共轭聚二炔。氨基化抗hIgE适配体D17.4ext偶联于脂质体表面，其小尺寸可避免大抗体受体造成荧光提前饱和。hIgE与适配体结合后，界面配体-受体结合扰动PDA共轭结构，引发蓝-红转变和红色荧光增强（激发530 nm、发射590 nm），形成一次响应。随后多克隆hIgE抗体与捕获的hIgE形成夹心复合物，作为外部机械力诱导PDA二次构象变化，进一步放大荧光。荧光强度随hIgE浓度升高而增加。
检测灵敏度
一次响应: y=19.6x+23.6（R^2=0.997）；最低可检测浓度: 1 ng/ml；线性范围: 1.0 ng/ml–1000 ng/ml。增强响应: y=24.37x+68.314（R^2=0.983）；最低可检测浓度: 0.01 ng/ml；线性范围: 0.01 ng/ml–10,000 ng/ml。
效应效果
该传感器对hIgE具有良好选择性：单独加入1.0 µg/mL多克隆hIgE抗体时荧光变化可忽略；BSA、纤维蛋白原和hIgG在1.0 µg/mL下均无明显非特异吸附，信号接近PBS空白；在含多种非靶蛋白的混合体系中仍能选择性检测hIgE。文中以五次重复的RSD误差棒表示重现性，但未给出具体数值。增强响应下最低可检测浓度为0.01 ng/mL，灵敏度较无信号放大方法提高约100倍。作者认为该策略可用于过敏诊断、癌症诊断等生物分子的超灵敏定性与定量分析。
传感器的构成
- 基底：胺化玻璃（amine-coated glass），提供氨基用于PDA脂质体固定
- 交联间隔层：乙二胺（ethylenediamine）经NHS/EDC偶联，共价交联并稳定固定PDA脂质体
- 换能层：PDA脂质体（PCDA/DMPC，4:1），UV聚合形成共轭聚二炔，产生蓝红转变与荧光
- 识别元件：氨基化抗hIgE适配体（D17.4ext），通过NHS/EDC偶联固定，特异性结合hIgE
- 信号放大元件：多克隆hIgE抗体（hIgE pAb），与捕获的hIgE形成夹心复合物，诱导二次荧光响应
- 读取系统：荧光显微镜（Nikon G2A滤光片、汞灯、数字相机与i-Solution软件），读取530 nm激发/590 nm发射荧光
中文摘要
本文基于聚二炔（PDA）超分子体系提出三种信号放大策略，用于人免疫球蛋白E（hIgE）的超灵敏检测。在芯片制备过程中引入乙二胺作为间隔交联剂，并将抗hIgE适配体作为识别受体，构建PDA脂质体生物传感器。仅通过一次响应，该传感器即可检测低至1.0 ng/mL以下的hIgE。为进一步提高蛋白质检测灵敏度，引入多克隆hIgE抗体作为外部机械力，诱导PDA脂质体发生二次响应。最终，该PDA脂质体生物传感器对hIgE的检测灵敏度达到0.01 ng/mL，较无信号放大方法提高约100倍。结果表明，所提策略可在无非靶蛋白非特异性结合的情况下，实现生物分子的超灵敏定性与定量分析，具有过敏诊断等应用潜力。
英文摘要
Herein, we demonstrate three strategies of signal amplification for ultrasensitive detection of human immunoglobulin E (hIgE) based on poly(di-acetylene) supramolecules. To fabricate the ultrasensitive PDA biosensor, ethylenediamine as an interlinker and aptamer as a receptor were introduced into the chip fabrication process. Using the prepared PDA liposome biosensor, the hIgE could be detected up to below 1.0 ng/ml by a primary response. In order to accomplish more ultrasensitive detection of protein on a PDA biosensor, polyclonal hIgE antibody was employed as an external mechanical force for the inducement of a secondary response. As a result, a PDA liposome biosensor sensitivity as high as 0.01 ng/ml for the target hIgE was obtained, with a sensitivity which is one hundred times of that of the method without signal amplification. These results indicate that the proposed strategies were capable of ultrasensitive quantitative and qualitative analyses of biomolecules without non-specific binding of non-target proteins.