组成图示
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传感器类型
荧光生物传感器
检测对象
多巴胺（DA）、肾上腺素（AD）、去甲肾上腺素（NE）、邻苯二酚（catechol）；人血清（脱蛋白后稀释）
检测原理
在PBS（pH 7.4）中，PPESO3作为水溶性荧光共轭聚合物，在400 nm激发下于520 nm产生PL。加入DA、AD或NE后，HRP催化H2O2氧化儿茶酚胺的邻苯二酚基团，生成相应的氧化产物。该氧化产物作为猝灭剂接近PPESO3共轭主链，通过电子转移或能量转移猝灭其PL。由于共轭聚合物具有超猝灭和信号放大特性，单个猝灭剂即可沿共轭链引起有效猝灭，因此被测物浓度越高，生成的氧化产物越多，PL强度下降越明显，I0/I值越大。最终通过荧光分光光度计读取PL强度变化，实现儿茶酚胺的定量检测。
检测灵敏度
DA: LOD 1.4 × 10^-7 mol L^-1；线性范围 5.0 × 10^-7–1.4 × 10^-4 mol L^-1；斜率 3.69 × 10^4（C单位 mol L^-1）；R^2 = 0.998。AD: LOD 1.0 × 10^-6 mol L^-1；线性范围 5.0 × 10^-6–5.0 × 10^-4 mol L^-1；斜率 1.44 × 10^3（C单位 mol L^-1）；R^2 = 0.995。NE: LOD 1.0 × 10^-6 mol L^-1；线性范围 5.0 × 10^-6–5.0 × 10^-4 mol L^-1；斜率 2.31 × 10^3（C单位 mol L^-1）；R^2 = 0.996。
效应效果
该方法选择性良好：在1×10^-5 mol L^-1 DA存在下，Na+、K+、Cl-可耐受300、500、1000倍，Ca2+、Mg2+、Zn2+可耐受50倍，半胱氨酸和甘氨酸可耐受20倍，相对误差均小于±5%。人血清样品加标回收率为DA 103.5%和106.9%、AD 96.3%和104.6%、NE 107.6%和108.9%，与HPLC-MS结果一致。文中未报告长期稳定性，但n=3测定显示结果可重复。作者认为该方法可用于血清儿茶酚胺监测及药物制剂、体内药物释放研究。
传感器的构成
- 光学换能层：水溶性荧光共轭聚合物PPESO3，作为荧光探针，400 nm激发、520 nm发射
- 生物识别/催化层：辣根过氧化物酶HRP，催化H2O2氧化儿茶酚胺
- 氧化剂/反应底物层：H2O2，与HRP共同生成儿茶酚胺氧化产物
- 缓冲基质层：PBS（pH 7.4），维持生理pH和离子强度
- 样品前处理层：乙腈脱蛋白与离心，用于人血清样品处理
- 信号读出层：Shimadzu RF-5301荧光分光光度计，读取PL强度I0/I
中文摘要
本文报道了一种基于水溶性荧光共轭聚合物–酶混合体系的荧光猝灭生物传感器，用于检测人血清中的儿茶酚胺，包括多巴胺（DA）、肾上腺素（AD）和去甲肾上腺素（NE）。在辣根过氧化物酶（HRP）和过氧化氢（H2O2）存在下，儿茶酚胺被催化氧化，其氧化产物可猝灭水溶性荧光共轭聚合物PPESO3的光致发光（PL）强度。猝灭PL强度比I0/I与DA、AD和NE浓度分别呈良好线性关系，线性范围分别为5.0×10^-7–1.4×10^-4、5.0×10^-6–5.0×10^-4和5.0×10^-6–5.0×10^-4 mol L^-1，检出限分别为1.4×10^-7、1.0×10^-6和1.0×10^-6 mol L^-1。该方法成功应用于人血清样品中儿茶酚胺的测定，准确度和回收率满意，结果与HPLC-MS方法一致。
英文摘要
In this paper, a sensitive water-soluble fluorescent conjugated polymer biosensor for catecholamine (dopamine DA, adrenaline AD and norepinephrine NE) was developed. In the presence of horse radish peroxidase (HRP) and H(2)O(2), catecholamine could be oxidized and the oxidation product of catecholamine could quench the photoluminescence (PL) intensity of poly(2,5-bis(3-sulfonatopropoxy)-1,4-phenylethynylenealt-1,4-poly(phenylene ethynylene)) (PPESO(3)). The quenching PL intensity of PPESO(3) (I(0)/I) was proportional to the concentration of DA, AD and NE in the concentration ranges of 5.0 × 10(-7) to 1.4 × 10(-4), 5.0 × 10(-6) to 5.0 × 10(-4), and 5.0 × 10(-6) to 5.0 × 10(-4) mol L(-1), respectively. The detection limit for DA, AD and NE was 1.4 × 10(-7) mol L(-1), 1.0 × 10(-6) and 1.0 × 10(-6) mol L(-1), respectively. The PPESO(3)-enzyme hybrid system based on the fluorescence quenching method was successfully applied for the determination of catecholamine in human serum samples with good accuracy and satisfactory recovery. The results were in good agreement with those provided by the HPLC-MS method.