组成图示
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传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
登革热感染患者血清糖蛋白（dengue infection serum glycoproteins, DEN1/DEN2/DEN3）；样品基质：登革热阳性患者血清（dengue-positive sera，1:25–1:150 稀释于 PBS）及阴性对照血清
检测原理
该传感器以金纳米粒子-聚苯胺杂化纳米复合材料（AuNpPANI）修饰金电极，并通过静电作用固定半乳糖特异性凝集素 BmoLL。登革热患者血清中的糖蛋白（如 VCAM-1 等免疫应答糖蛋白）被 BmoLL 识别并结合，形成 BmoLL-糖蛋白复合物。该复合物在电极/电解质界面形成致密阻挡层，增加界面绝缘性并阻碍铁氰化钾/亚铁氰化钾氧化还原探针接近金表面，使电子转移动力学变慢。电化学阻抗谱中电子转移电阻 RCT 增大，恒相位元件 Q 和指数 n 发生变化；循环伏安法中氧化还原峰电流降低、峰间距增大。血清浓度越高（稀释度越低），糖蛋白结合量越多，ΔRCT 越大；1:150 稀释度仍可检测。DEN2 因糖蛋白聚集和 VCAM-1 水平较高，产生最大阻抗响应。
检测灵敏度
LOD: 1:150（血清稀释度）
效应效果
该传感器对登革热血清型具有明显选择性：在 1:50 稀释度下，DEN2、DEN1、DEN3 和阴性血清的相对电子转移电阻变化 ΔRCT 分别为 145.60%、57.10%、35.91% 和 5.11%，DEN2 响应最高且与其他血清型在 90% 置信水平下存在统计差异。AFM 显示 AuNpPANI-BmoLL-DEN 体系形成均匀、致密膜，EIS 可区分不同血清型。重现性良好，DEN1、DEN2、DEN3 和阴性血清的 RSD 分别为 5.70%、2.33%、5.28% 和 1.99%。作者认为该体系可用于 DEN2 诊断、监测登革热病程并指导预防治疗，但文中未报告稳定性、实际样品回收率或与 ELISA/HPLC/qPCR 的对比。
传感器的构成
- 基底电极：裸金电极（Au），经抛光、Piranha 溶液（30% H2O2/浓 H2SO4）和电化学预处理，作为工作电极与阻抗换能器
- 纳米修饰层：金纳米粒子-聚苯胺杂化纳米复合材料（AuNpPANI），由苯胺、氯金酸三水合物（HAuCl4·3H2O）和 3-巯基丙基三甲氧基硅烷（MPTS）合成，表面含巯基，化学吸附于金电极，提供大比表面积、导电性和正电荷
- 识别元件：Bauhinia monandra 凝集素（BmoLL），半乳糖特异性凝集素，静电吸附于 AuNpPANI 表面，识别登革热血清中的糖蛋白糖基化模式
- 封闭层：牛血清白蛋白（BSA），0.2% PBS 封闭剩余活性位点，降低非特异结合
- 氧化还原探针：铁氰化钾/亚铁氰化钾（K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]）1:1 混合液，用于 EIS 和 CV 检测电子转移变化
- 支持电解质：10 mM PBS 含 0.15 M NaCl，提供离子导电环境并维持电极界面稳定
中文摘要
本研究成功开发了一种用于登革热血清型分型的高灵敏度、高选择性生物传感器。该传感器采用新型金纳米粒子-聚苯胺杂化纳米复合材料（AuNpPANI）作为固定基质，将 Bauhinia monandra 凝集素（BmoLL）固定于裸金电极表面。纳米复合材料通过化学吸附修饰金电极，BmoLL 随后以静电吸附方式结合于纳米复合材料修饰表面。作者利用原子力显微镜（AFM）、循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）评价 BmoLL 在 AuNpPANI 上的固定过程。AFM 图像显示 AuNpPANI-BmoLL-登革热血清体系形成均匀、致密且连续的复合物膜。EIS 分析表明，AuNpPANI 修饰电极与裸金电极之间电子转移电阻存在明显差异。在三种登革热血清型中，登革热 2 型（DEN2）表现出更高的电子转移电阻（RCT）以及更低的 n 和 Q 值，说明其界面阻挡效应更强、电容分散更小，这与 DEN2 血清中糖蛋白更高程度的聚集有关。BmoLL 对不同登革热血清型的选择性识别可能源于登革病毒感染患者免疫应答所产生的不同糖蛋白模式。
英文摘要
A sensitive and selective biosensor for dengue serotyping was successfully developed. The biosensor uses a novel gold nanoparticles-polyaniline hybrid composite (AuNpPANI) for the immobilization of Bauhinia monandra lectin (BmoLL). The nanocomposite was applied to a bare gold electrode surface by chemical adsorption, and BmoLL was subsequently electrostatically adsorbed to the nanocomposite-modified surface. Atomic force microscopy (AFM), cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance (EI) techniques were applied to evaluate the immobilization of BmoLL on AuNpPANI. The AFM images for AuNpPANI-BmoLL-DEN systems indicate a homogenous, compact and dense film of the conjugate. In the EI analyses, an obvious difference of the electron transfer resistance between the AuNpPANI-modified electrode and the bare gold electrode was observed. Among three dengue serotypes studied, dengue serotype 2 (DEN2) has higher values for R(CT), and lower values for both n and Q. These are indications of a larger blocking effect and smaller capacitive dispersion, resulting from the higher agglutination of glycoproteins from the DEN2 sera. The selective BmoLL recognition for various dengue serotypes may be attributed to different patterns of glycoproteins in the sera produced by the glycoprotein immunoresponse from patients infected by the dengue virus.