组成图示
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传感器类型
其他（SU-8表面功能化与抗体固定方法）
检测对象
FITC标记山羊抗人IgG（GaHIgG-FITC），样品基质：PBS/BSA缓冲液中的抗体溶液
检测原理
SU-8表面先经NaOH和HCl处理，使环氧基开环并生成羟基；甘氨酸作为交联剂接枝到表面，引入氨基和羧基。随后EDC/NHS活化表面羧基，形成N-羟基琥珀酰亚胺酯，与HIgG分子中的氨基发生共价偶联，实现抗体共价固定。当FITC标记的山羊抗人IgG（GaHIgG-FITC）加入后，其与固定HIgG发生特异性抗原-抗体结合，FITC作为荧光标记物在激发光下发射荧光。表面活性HIgG结合位点密度越高，结合的GaHIgG-FITC越多，荧光强度越强。该过程无酶促或核酸放大，信号直接来自FITC荧光，通过荧光显微镜成像和图像灰度分析进行相对定量。
检测灵敏度
未报告
效应效果
实验以PBSTB洗涤控制非特异吸附。荧光成像显示，甘氨酸修饰SU-8表面固定HIgG的荧光响应最高，物理吸附对照最低，差异显著（P=0.025）；MUA修饰略低且与甘氨酸差异不显著（P=0.5）。接触角由裸SU-8的81.8°降至甘氨酸处理后的71.3°，EDC/NHS处理后回升至80°。甘氨酸浓度1、5、10 mM响应相近，5 mM略高（P=0.215）；HIgG固定浓度0.05 mg/ml活性位点密度较高，0.1 mg/ml均值未显著提高且偏差增大。未报告LOD、线性范围、RSD、稳定性或实际样品回收率。作者认为方法简单、成本低，适合SU-8生物传感器抗体固定。
传感器的构成
- 基底/换能器：SU-8 2002环氧负性光刻胶聚合物，提供微结构表面与光学/机械支撑
- 酸碱预处理层：0.1 M NaOH与1 M HCl处理，开环环氧基并生成羟基
- 交联功能化层：甘氨酸（glycine）或11-巯基十一烷酸（MUA）接枝，引入氨基/羧基/巯基，优选甘氨酸
- 活化层：EDC/NHS（0.2 M/0.1 M）活化羧基形成琥珀酰亚胺酯，用于共价偶联
- 识别元件：人IgG（HIgG，0.05 mg/ml）共价固定，作为生物受体
- 信号标记物：FITC标记山羊抗人IgG（GaHIgG-FITC，0.05 mg/ml）结合HIgG产生荧光
- 封闭/洗涤液：PBSTB（PBS+0.05% Tween 20+1 mg/ml BSA）去除非特异吸附
- 读出系统：Zeiss Axioskop-2 MAT荧光显微镜与数字相机，Scion Image分析荧光强度
中文摘要
SU-8是一种基于环氧的负性光刻胶聚合物，因机械、物理和光学性能优良，在微制造生物传感器中应用广泛。为实现生物受体的共价固定，SU-8表面需引入合适官能团。本研究在普通实验室条件下，通过简单化学处理对SU-8表面进行功能化，比较甘氨酸和11-巯基十一烷酸（MUA）作为交联剂的效果。SU-8表面先经0.1 M NaOH和1 M HCl预处理，使环氧基开环并生成羟基；随后用甘氨酸或MUA处理，引入氨基、羧基或巯基，再用EDC/NHS活化表面羧基。人IgG（HIgG）通过碳二亚胺/琥珀酰亚胺化学共价固定到SU-8表面。采用FITC标记的山羊抗人IgG（GaHIgG-FITC）与固定HIgG特异性结合，并通过荧光显微镜成像验证固定抗体的活性。荧光强度用于比较不同表面化学处理对SU-8功能化的效果，结果表明甘氨酸处理更适合用于生物传感器应用。
英文摘要
SU-8, an epoxy based negative photoresist polymer has found wide range of applications in the field of microfabrication based biosensors. SU-8 surfaces need to be modified in order to immobilize bioreceptors. We studied the possibility of grafting desired functional groups by means of simple chemical treatments under normal laboratory conditions. These chemical treatments involve the use of crosslinkers that are expected to react with epoxy groups or hydroxyl groups generated by acid/alkali treatment. Here, a comparison of the results obtained on surface modification using glycine and 11-mercapto undecanoic acid as crosslinkers is presented. Human Immunoglobin G (HIgG) was covalently immobilized to carboxylic acid on SU-8 surface using carbodiimide/succinimide chemistry. The activity of immobilized HIgG was verified by using fluorescence imaging of FITC tagged goat anti HIgG bound to the surface. Fluorescence imaging was used to determine the chemistry best suited to functionalize SU-8 surface for biosensor applications.