组成图示
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传感器类型
其他（光电磁免疫生物传感器）
检测对象
总前列腺特异性抗原（total PSA, PSA）；样品基质：缓冲液（5% BSA/PBS）和人肝素血浆池（heparin plasma pool）
检测原理
样品中的PSA先被链霉亲和素磁珠上的α-PSA-10抗体捕获，形成PSA–Ab1复合物；磁珠经磁场转移至小体积洗脱液后，DNase切割连接抗体与磁珠的dsDNA连接子，将复合物释放并浓缩，同时去除血浆基质。随后复合物进入f-TIR夹心免疫传感器：传感器表面固定的α-PSA-66抗体捕获PSA，α-PSA-36包被的超顺磁性颗粒结合另一表位。磁场驱动颗粒特异性结合并去除未结合颗粒，表面颗粒数量随PSA浓度增加而增加；倏逝场被颗粒散射/吸收，光学信号增强，从而实现定量检测。
检测灵敏度
LOD: 约 1 pM；灵敏度斜率: 参考 0.41 ± 0.01 % per pM，×80 6.09 ± 0.52 % per pM
效应效果
该方法在夹心免疫检测中引入第三捕获抗体后，剂量响应曲线与参考实验相似，检测限仍约为1 pM，说明三表位格式可行。DNA连接子、DNase和洗脱缓冲液均不干扰f-TIR免疫检测；DNase在NEB EcoRI buffer中5 min可降解93–100%的纯连接子。×80体积浓缩时，捕获效率约0.78，洗脱效率约0.24–0.34，净富集因子约15。肝素血浆池与缓冲液曲线高度一致，表明兼容复杂基质。总检测时间30 min，其中检测步骤5 min，作者认为适合集成、多路复用及标记/无标记免疫传感。
传感器的构成
- 换能器基底：一次性 f-TIR 生物传感器卡盒/传感器表面，提供倏逝场并用于光学散射检测
- 固定识别层：抗 PSA 单克隆抗体 α-PSA-66 包被在传感器表面，捕获 PSA
- 信号标记层：α-PSA-36 包被的 500 nm 超顺磁性颗粒（MasterBeads），作为磁性/光学散射标签
- 捕获磁珠：链霉亲和素包被 500 nm 超顺磁性颗粒（MasterBeads），用于捕获和浓缩 PSA
- 捕获识别元件：EDC 偶联单链 DNA 的抗 PSA 抗体 α-PSA-10，特异性结合 PSA
- DNA 连接子：生物素化互补链与抗体偶联链杂交形成的 dsDNA 连接子，连接抗体与磁珠并可酶切
- 酶洗脱体系：DNase 与 NEB EcoRI buffer 1×，降解 DNA 连接子释放 PSA–α-PSA-10 复合物
- 封闭/缓冲体系：5% BSA/PBS 用于颗粒重悬和缓冲，降低非特异结合并维持蛋白活性
中文摘要
蛋白生物标志物的样品富集极具挑战，因为蛋白质易发生构象改变和变性。本文报道了一种适用于高灵敏度集成免疫生物传感的蛋白富集方法。该方法通过抗体包被的磁性颗粒特异性捕获生物标志物，再利用温和的酶促洗脱将生物标志物–抗体复合物释放到小体积溶液中，从而在提高目标蛋白浓度的同时去除可能干扰免疫分析的基质成分。洗脱后的复合物随后在夹心免疫传感器中检测。作者以总前列腺特异性抗原（PSA）为模型，对富集过程进行缩放研究，在缓冲液和人肝素血浆中均获得约15倍的富集因子。文章将富集因子分解为捕获、浓缩和洗脱三个基本步骤，并定量分析各步骤效率，证明该方法温和、兼容复杂生物基质，适合集成到生物分析工具中。
英文摘要
It is very challenging to perform sample enrichment for protein biomarkers because proteins can easily change conformation and denature. In this paper we demonstrate protein enrichment suited for high-sensitivity integrated immuno-biosensing. The method enhances the concentration of the biomarkers and simultaneously removes matrix components that could interfere with the immunoassay. Biomarkers are captured using antibody coated magnetic particles and the biomarker antibody complexes are released by enzymatic elution. The eluted complexes are subsequently detected in a sandwich immunoassay biosensor. A scaling study of the enrichment process demonstrates an enrichment factor of 15 in buffer and plasma. We analyze the enrichment factor in terms of the three basic steps of the assay (capture, concentration, elution) and we quantify their respective efficiencies. The process is suited for integration into bio-analytical tools.