组成图示
点击图片查看大图 · 依据论文自动绘制
传感器类型
其他（反射干涉光谱(RIfS)生物传感器）
检测对象
胱抑素C（Cystatin C）；样品基质：人血清（胱抑素C-free血清1:10 PBS稀释加标）
检测原理
胱抑素C抗原经GOPTS、AMD、GA和NHS/EDC化学共价固定于RIfS玻璃换能器表面，形成敏感层。检测采用结合抑制法：样品中恒定浓度单克隆抗胱抑素C抗体先与样品中的胱抑素C孵育20 min，形成抗原-抗体复合物，剩余游离抗体浓度与样品胱抑素C浓度成反比。孵育液注入流路后，游离抗体与表面固定胱抑素C结合，使敏感层物理厚度和折射率乘积即光学厚度增加，白光在各界面反射产生的干涉谱发生移动。RIfS实时记录结合曲线，取线性段斜率，经四参数logistic拟合，斜率随胱抑素C浓度升高而降低，从而实现无标记、无酶、无荧光标记的定量检测。
检测灵敏度
MDC: 0.018 mg/L；RDL: 0.026 mg/L；工作范围: 0.026–2.113 mg/L（PBS，抗体A）；MDC: 0.077 mg/L；RDL: 0.112 mg/L；工作范围: 0.112–0.604 mg/L（PBS，抗体B）；血清1:10：抗体A MDC 0.061 mg/L，RDL 0.096 mg/L，工作范围 0.096–0.660 mg/L（×10：0.96–6.60 mg/L）；抗体B MDC 0.052 mg/L，RDL 0.067 mg/L，工作范围 0.067–0.257 mg/L（×10：0.67–2.57 mg/L）
效应效果
两种抗体在PBS与人血清中表现不同。PBS中抗体A动态范围覆盖两个数量级，工作范围0.026–2.113 mg/L；抗体B较窄，为0.112–0.604 mg/L。血清1:10稀释时抗体B更优，MDC 0.052 mg/L，RDL 0.067 mg/L，工作范围0.067–0.257 mg/L，按10倍换算为0.67–2.57 mg/L，覆盖临床0.53–1.02 mg/L。回收率为84.8%–116.1%（112.9%、100.9%、112.9%、84.8%、116.1%）。同一芯片经SDS再生可重复测量，芯片间重复性好，可用同一校准在另两片上定量。抗原预孵育抑制信号证明低交叉敏感性。RIfS温度依赖低、装置简单，单次测量数分钟，适合急诊和POCT。
传感器的构成
- 基底/换能器：D263玻璃基底，10 nm Ta2O5与330 nm SiO2多层膜，作为RIfS光学换能器。
- 表面活化：60 vol% H2SO4/40 vol% H2O2超声清洗，提供可硅烷化表面。
- 硅烷化层：GOPTS（3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷），提供环氧基连接位点。
- 生物聚合物层：AMD（氨基功能化葡聚糖，50%氨基功能），增加固定容量。
- 羧基转化层：GA（戊二酸酐），将AMD氨基转化为羧基。
- 活化层：NHS（N-羟基琥珀酰亚胺）与二异丙基碳二亚胺，活化羧基形成偶联位点。
- 捕获层：胱抑素C（Cystatin C）抗原共价固定，用于结合抑制法捕获抗体。
- 封闭剂：OVA（卵白蛋白，1 mg/mL PBS）或FCS（胎牛血清），阻断非特异结合。
- 信号识别元件：单克隆抗胱抑素C抗体Cyst28(A)或Cyst13(B)，与样品抗原预孵育后结合表面抗原。
中文摘要
本研究开发了一种基于反射干涉光谱（RIfS）的无标记生物传感器，用于人血清中胱抑素C（Cystatin C）的定量检测。胱抑素C是一种由几乎所有有核细胞恒定产生、经肾小球滤过清除的小分子血清蛋白，其血清水平较肌酐更能早期、可靠地反映肾小球滤过率下降和肾衰竭。作者将胱抑素C共价固定于玻璃RIfS换能器表面，形成敏感层，并采用结合抑制法进行检测：样品中恒定浓度的单克隆抗胱抑素C抗体先与样品中的胱抑素C孵育，剩余游离抗体再与芯片表面固定抗原结合，RIfS通过敏感层光学厚度变化实时记录结合信号。研究比较了两种单克隆抗体在缓冲液和人血清基质中的行为与工作范围，结果表明二者均可在临床所需0.53–1.02 mg/L范围内实现血清定量，回收率为84.8%–116.1%，传感器具有较高片内重复性和较低交叉敏感性。
英文摘要
A label-free biosensor has been developed, allowing quantification of cystatin C in human serum. This was achieved by using reflectometric interference spectroscopy as detection method. Cystatin C is a small serum protein that allows detection of renal failure more reliably than established parameters as creatinine. The protein was immobilized on the surface of a glass transducer, forming the sensitive layer of the sensor chip. Based on a binding-inhibition assay, two different types of monoclonal cystatin C antibodies were compared, by their behavior and their obtained working range in buffer and serum as matrix. Both antibodies allowed quantification of the protein in serum as matrix within the required clinical ranges of 0.53-1.02 mg/L. Detected recovery rates are in a range between 84.8% and 116.1%. The developed sensor shows high inner chip reproducibility and low cross-sensitivity.