组成图示
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传感器类型
表面等离子共振(SPR)生物传感器
检测对象
辣根过氧化物酶（HRP，PBS/缓冲液）、人绒毛膜促性腺激素（hCG，缓冲液）、生物素化瓜氨酸化环肽（biotinylated-CCP，缓冲液）；蔗糖溶液用于折射率校准
检测原理
parylene-H 薄膜中的甲酰基可与肽/蛋白侧链或 N 端伯胺直接反应形成共价键，无需戊二醛活化，使生物分子以较高表面密度固定于金膜表面。SPR 检测时，金膜表面等离子体共振对界面折射率变化敏感；固定蛋白后，分析物与识别元件结合或蛋白固定本身改变界面介电环境，引起共振角偏移。parylene-H 厚度决定倏逝场作用距离和折射率响应，7.6–28.3 nm 时灵敏度斜率由 8.4×10^5 增至 12.3×10^5，35 nm 时无响应。微孔板验证中，固定 HRP 催化 TMB 显色，OD450 与固定量相关。共价固定提高表面密度，使 SPR 对 HRP 的信号可测至 <0.1 ng/mL，LOD 较物理吸附提高 >1000 倍。
检测灵敏度
LOD: lower than 0.1 ng/ml（HRP，SPR）；LOD 改善: more than 1000-fold（较物理吸附）；灵敏度斜率: 8.4 × 10^5（0 nm 裸金）、8.7 × 10^5（7.6 nm）、9.4 × 10^5（15.4 nm）、12.3 × 10^5（28.3 nm）；RI 范围: 1.333–1.337
效应效果
与物理吸附和 parylene-A 相比，parylene-H 对短肽 biotinylated-CCP（1896 Da）和小蛋白 hCG（36 kDa）固定效率显著提高，对 HRP（66 kDa）差异较小。甲酰基密度 0.93 ± 0.43 pmol/mm2（n=3）。SPR 中 parylene-H 厚度 <30 nm 时在 RI 1.333–1.337 线性响应，35 nm 无响应。灵敏度斜率：裸金 8.4×10^5，7.6 nm 8.7×10^5，15.4 nm 9.4×10^5，28.3 nm 12.3×10^5。HRP 共价固定后 SPR 信号可测至 <0.1 ng/mL，LOD 较物理吸附提高 >1000 倍。作者主张用于微孔板免疫分析与SPR免疫亲和传感。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：钛（Ti，2 nm）粘附层与金（Au，48 nm）薄膜，构成 SPR 换能器。
- 纳米薄膜修饰层：改性聚对二甲苯（parylene-H，7.6–34.3 nm）薄膜，提供甲酰基（formyl group）共价固定位点并作为介电间隔层。
- 识别元件：辣根过氧化物酶（HRP）、人绒毛膜促性腺激素（hCG）或生物素化瓜氨酸化环肽（biotinylated-CCP），通过伯胺与甲酰基共价固定。
- 信号标记物：SPR 检测为无标记；微孔板验证中使用 TMB 底物及 streptavidin-HRP 或 anti-hCG-HRP 产生 450 nm 吸光度。
- 样品流路：flow-cell 与注射阀/蠕动泵，输送样品和洗涤液（PBS/Tween 20）。
中文摘要
本文报道了一种基于含甲酰基改性聚对二甲苯（parylene-H）薄膜的肽和蛋白一步固定方法，适用于微孔板免疫分析和表面等离子共振（SPR）生物传感器。parylene-H 表面的甲酰基可与肽和蛋白中的伯胺直接发生共价结合，无需戊二醛活化步骤，从而简化固定流程并减少小分子肽/蛋白在洗涤过程中的流失。研究以生物素化瓜氨酸化环肽（biotinylated-CCP）、人绒毛膜促性腺激素（hCG）和辣根过氧化物酶（HRP）为模型生物分子，比较 parylene-H、parylene-A 和传统物理吸附的固定效率。结果表明，parylene-H 对短肽和小蛋白的固定效率显著高于物理吸附及 parylene-A。进一步通过不同厚度 parylene-H 薄膜评估 SPR 生物传感器的检测范围和灵敏度，证明其可作为 SPR 免疫亲和传感器的间隔固定层，并提高检测灵敏度。
英文摘要
One-step immobilization method for peptides and proteins is developed by using modified parylene film with formyl groups which is suitable for microplate-based immunoassay and SPR biosensor application. The immobilization of peptides and proteins is achieved through the covalent bonding of the formyl group with the primary amine groups of peptides and proteins, which no additional activation step is required. In this work, the immobilization efficiency of parylene-H is estimated in comparison with parylene-A and physical adsorption, using biotinylated-cyclic citrullinated peptide (biotinylated-CCP), human chorionic gonadotropin (hCG) and horseradish peroxidase (HRP) as model proteins. The applicability of parylene-H film to SPR biosensor is demonstrated by estimating the detection range and sensitivity of SPR biosensor at various thicknesses. The immobilization efficiency of parylene-H film for SPR biosensor was compared with physical adsorption by using HRP as a model protein.