组成图示
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传感器类型
荧光生物传感器
检测对象
抗血清素多克隆抗体（rabbit anti-serotonin polyclonal antibody, pAb）、抗血清素单克隆抗体（rat anti-serotonin monoclonal antibody, mAb）；干扰蛋白：纤维蛋白原（fibrinogen）、纤连蛋白（fibronectin）、牛血清白蛋白（BSA）。样品基质：水溶液/蛋白混合液（非真实血清或血浆）。
检测原理
检测基于半透明金膜透射激发与荧光免疫识别。15 nm Au膜允许约500–540 nm激发光透过，激发表面附近荧光团；OEG-SAM上的羧基tether经EDC/NHS活化后与5-HT形成酰胺键，低密度固定5-HT。5-HT特异性结合抗血清素抗体，兔源多克隆抗体（pAb）结合后，Alexa Fluor 488标记山羊抗兔二抗识别pAb并产生518 nm荧光。荧光强度与表面结合pAb数量成正比；当鼠源单克隆抗体（mAb）与pAb竞争5-HT位点时，mAb比例升高会减少pAb结合，使二抗荧光降低。OEG-SAM抑制非特异蛋白吸附，使信号主要来自特异结合。该方法无酶放大，主要依靠荧光标记二抗和薄金膜透射激发，并要求荧光团距金面大于10 nm以避免猝灭。
检测灵敏度
原文未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或R^2；仅报告抗血清素多克隆抗体浓度低至15 nM时可检测（原文：as low as 15 nM）。
效应效果
该方法在竞争蛋白环境中选择性良好：抗血清素多克隆抗体与纤维蛋白原或纤连蛋白按1:3摩尔比共孵育时荧光无显著变化；BSA按1:9时峰荧光下降10%；单独二抗孵育归一化峰强度仅为完整复合物的20%。竞争实验中，单克隆抗体比例升高使荧光降低，ANOVA F(3,8)=1300、P<0.001，1:1、1:5、1:10组与其他组P<0.001；二抗对单克隆抗体交叉反应约2%。模型给出K0=23±5，多克隆抗体亲和力约为单克隆抗体20倍。与QCM相比，15 nM多克隆抗体可被荧光法检测，而QCM类似浓度无法检测。作者认为可用于复杂生物基质中生物传感器或医疗器械响应评估。
传感器的构成
- 基底：1 mm厚玻璃载玻片（glass slide），提供机械支撑与光学透过。
- 粘附/金属层：1 nm Cr粘附层与15 nm半透明Au薄膜，Au允许激发光透过并作为SAM成核表面。
- 抗污修饰层：1-(9-mercaptononyl)-3,6,9-trioxaundecan-11-ol自组装单分子层（OEG-SAM），降低非特异蛋白吸附。
- 功能化探针层：23-(9-mercaptononyl)-3,6,9,12,15,18,21-heptaoxatricosanoic acid羧基tether插入SAM缺陷，经EDC/NHS活化后共价连接5-HT。
- 识别元件：低密度表面固定5-羟色胺（5-HT），特异性结合抗血清素抗体。
- 信号标记物：Alexa Fluor 488标记山羊抗兔IgG二抗（2Ab），识别兔抗血清素多克隆抗体并发出518 nm荧光。
- 读出配置：水溶液比色皿中64°放置，商用荧光光谱仪（QM-4/2005）读取518 nm荧光。
中文摘要
本文提出一种利用半透明金膜光学性质和通用仪器的荧光光谱检测构型。该方法无需定制光学系统，即可在多组分环境中监测生物分子与固定在基底表面的小分子之间的相互作用。作者将神经递质5-羟色胺（5-hydroxytryptamine, 5-HT）以低密度共价连接在薄金膜上的自组装单分子层表面，以促进抗体识别。蛋白结合研究采用荧光标记免疫分析格式进行，通过表面结合后荧光标记二抗的发射强度反映结合事件。结果表明，该方法能够评估非特异性结合，并对竞争性结合伙伴之间的特异性结合进行相对定量。该荧光光谱技术有望用于评估生物传感器或医疗器械在复杂生物基质中的响应。
英文摘要
We present a configuration for fluorescence spectroscopy that exploits the optical properties of semitransparent gold films and widely available instrumentation. This method enables monitoring of biomolecule interactions with small molecules tethered on substrates in multicomponent environments. The neurotransmitter serotonin (5-hydroxytryptamine) was covalently attached to self-assembled monolayers on thin gold films at low density to facilitate antibody recognition. Protein-binding studies were performed in a fluorescently labeled immunoassay format. We find that the use of this method enables evaluation of nonspecific binding and relative quantification of specific binding between competing binding partners. This fluorescence spectroscopy technique has the potential to assess biosensor or medical device responses in complex biological matrices.