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
噻虫胺（thiacloprid）、吡虫啉（imidacloprid）；样品基质：缓冲溶液（HBS-EP buffer）
检测原理
该传感器以裸金 SPR 芯片为换能基底，Cys-P1 或 Cys-P2 寡肽通过 N 端半胱氨酸与金表面形成 Au–S 键定向固定，形成识别层。当缓冲液中的噻虫胺或吡虫啉流过芯片时，分别被 Cys-P1 或 Cys-P2 特异性结合，在界面形成肽–农药复合物。结合事件使芯片表面质量密度增加，改变金表面等离子体共振条件，导致共振角或共振单位（RU）发生可逆变化。BIAcore 仪器实时记录传感器图，结合量随靶标浓度升高而增加；在低表面密度下约 60 μM 出现饱和，提高寡肽表面密度后 2–100 μM 范围内呈线性响应。该过程无需酶或标记放大，信号直接来源于界面质量变化。
检测灵敏度
LOD: 1.2 μM（噻虫胺）、0.9 μM（吡虫啉）；线性范围: 2–100 μM（噻虫胺、吡虫啉，高表面密度下）；灵敏度斜率: 0.14 RU/μM（噻虫胺）、0.16 RU/μM（吡虫啉）
效应效果
该传感器表现出良好的选择性：10 μM 噻虫胺在 Cys-P1 芯片上产生 5.8 RU 净响应，而 10 μM 吡虫啉响应可忽略；10 μM 吡虫啉在 Cys-P2 芯片上产生 6.2 RU 净响应，而 10 μM 噻虫胺响应可忽略。裸金芯片对两种农药的非特异吸附也可忽略，说明信号主要来自寡肽识别。实验重复三次并以标准差表示误差，但未报告 RSD、稳定性、实际样品加标回收率或食品/环境基质验证。与 ELISA 相比，作者强调寡肽可化学合成、稳定性好、避免抗体制备周期长和批次差异，适合区分结构相似的新烟碱类农药；当前检测限于缓冲溶液，LOD 为 μM 级，尚需基质效应和灵敏度提升。
传感器的构成
- 基底/换能器：BIAcore SPR 金芯片（Au），裸金表面作为表面等离子共振换能基底
- 识别元件：Cys-P1 寡肽（CGGGRKRIRRMMPRPS），N端 Cys 与 Au 形成 Au–S 键固定，特异性识别噻虫胺
- 识别元件：Cys-P2 寡肽（CGGGRNRHTHLRTRPR），N端 Cys 与 Au 形成 Au–S 键固定，特异性识别吡虫啉
- 结合缓冲液：HBS-EP buffer（HEPES、NaCl、EDTA、P20），维持结合环境并冲洗未结合分子
- 再生液：glycine-HCl（pH 2.0），解吸已结合的小分子并恢复芯片表面
- 信号读出：SPR 共振单位（RU）变化，由 BIAcore 仪器实时监测
中文摘要
本研究利用噬菌体展示文库筛选出两条对噻虫胺和吡虫啉等新烟碱类农药具有高度特异结合能力的寡肽序列 RKRIRRMMPRPS（P1）和 RNRHTHLRTRPR（P2）。P1 对噻虫胺具有较高亲和力，P2 对吡虫啉具有较高亲和力；尽管两种农药分子结构相似，二者交叉结合极低。为构建新烟碱类农药生物传感器，作者合成了上述寡肽，并将其固定于裸金表面等离子共振（SPR）芯片表面。该寡肽功能化 SPR 传感器可在缓冲溶液中实时、快速检测噻虫胺和吡虫啉。实验结果表明，传感器对噻虫胺和吡虫啉的检出限分别为 1.2 μM 和 0.9 μM。该结果表明寡肽可作为小分子农药识别元件用于 SPR 检测。
英文摘要
By using phage display library, we identified two highly specific oligopeptide sequences RKRIRRMMPRPS and RNRHTHLRTRPR for binding neonicotinoids such as thiacloprid and imidacloprid. The former shows high affinity for thiacloprid whereas the latter shows high affinity for imidacloprid. Surprisingly, cross binding is minimal despite the similarity of the two molecules. To develop a neonicotinoid biosensor, these two oligopeptides are synthesized and immobilized on the surface of a surface plasmon resonance (SPR) chip with a bare-gold surface. This oligopeptide functionalized SPR biosensor can rapidly detect thiacloprid and imidacloprid in buffer solutions in a real-time manner. The limit of detection (LOD) for thiacloprid and imidacloprid is 1.2 μM and 0.9 μM, respectively.