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
凝集素MAA（Macckia amurensis）、凝集素SNA（Sambucus nigra）、流感病毒血凝素H5N1 HA（A/Anhui/1/2005(H5N1)）、流感病毒血凝素H3N2 HA（A/Brisbane/10/2007(H3N2)）；样品基质为PBS缓冲液（pH 7.4），微阵列实验用PBST缓冲液。
检测原理
该传感器以金SPR芯片为换能基底，先用半胱胺将金表面胺化，再通过O-氰酸酯链端与表面氨基形成异脲键，将含唾液酸乳糖糖聚合物定向固定，使α2,3-或α2,6-唾液酸乳糖以三维多价方式暴露。当PBS中的MAA、SNA或流感HA流过表面时，目标蛋白与对应唾液酸乳糖发生特异性识别并结合，使金表面质量/折射率发生变化，SPR共振信号随之改变。BI 2000系统实时记录结合与解离曲线，响应单位（RU）随蛋白浓度或结合亲和力变化。糖聚合物的多价展示可增强结合信号，游离唾液酸乳糖可竞争抑制结合，从而验证识别特异性。
检测灵敏度
原文未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
该SPR糖生物传感器对唾液酸连接选择性高：MAA仅结合α2,3SGP，SNA仅结合α2,6SGP，交叉结合可忽略；微阵列和SPR竞争实验证实游离对应唾液酸乳糖可抑制结合，非对应连接不抑制。SPR动力学显示MAA-α2,3SGP KD=2.06×10^-7 M，SNA-α2,6SGP KD=2.60×10^-6 M，SNA解离速率约为MAA的14倍。HA检测中，H5N1对α2,3SGP响应307.2 RU且无解离，H3N2对α2,6SGP响应502.2 RU、kd=4×10^-5 s^-1，H3N2从α2,3SGP解离快25倍。未报告RSD、稳定性、回收率或方法对比。作者认为可用于病毒诊断和抗病毒药物筛选。
传感器的构成
- 基底/换能器：商用金SPR芯片（gold SPR chip），提供表面等离子共振换能表面
- 表面功能化层：半胱胺（cystamine/cysteamine）自组装单层，将金表面转化为胺功能化表面
- 识别元件层：O-氰酸酯链端功能化含唾液酸乳糖糖聚合物（α2,3SGP或α2,6SGP），经异脲键定向共价固定并展示唾液酸乳糖配体
- 信号标记物：无标记，目标蛋白直接结合产生SPR响应
- 信号读出：BI 2000 SPR系统，实时监测结合/解离响应单位（RU）
中文摘要
本文报道了一种化学酶法合成链端功能化含唾液酸乳糖糖聚合物并将其定向固定用于糖阵列和表面等离子共振（SPR）糖生物传感器的方法。首先通过氰氧基介导自由基聚合制备含乳糖糖聚合物，再经α2,3-和α2,6-唾液酸转移酶催化CMP-Neu5Ac分别进行酶促唾液酸化，得到O-氰酸酯链端功能化的α2,3-和α2,6-唾液酸乳糖糖聚合物。1H NMR显示唾液酸化程度接近定量。随后，将O-氰酸酯链端功能化糖聚合物通过异脲键共价印迹到胺功能化玻璃片上，构建糖阵列，并用α2,3-和α2,6-唾液酸特异性凝集素及抑制实验验证其蛋白结合特异性。进一步将该糖聚合物固定到胺修饰SPR金芯片上，形成SPR糖生物传感器，可无标记实时检测凝集素和流感病毒血凝素（HA）的特异性结合。该定向唾液酸寡聚大配体平台可模拟细胞表面唾液酸寡糖的三维展示，有望用于病毒诊断和抗病毒药物筛选。
英文摘要
We report a chemoenzymatic synthesis of chain-end functionalized sialyllactose-containing glycopolymers with different linkages and their oriented immobilization for glycoarray and SPR-based glyco-biosensor applications. Specifically, O-cyanate chain-end functionalized sialyllactose-containing glycopolymers were synthesized by enzymatic α2,3- and α2,6-sialylation of a lactose-containing glycopolymer that was synthesized by cyanoxyl-mediated free radical polymerization. (1)H NMR showed almost quantitative α2,3- and α2,6-sialylation. The O-cyanate chain-end functionalized sialyllactose-containing glycopolymers were printed onto amine-functionalized glass slides via isourea bond formation for glycoarray formation. Specific protein binding activity of the arrays was confirmed with α2,3- and α2,6-sialyl specific binding lectins together with inhibition assays. Further, immobilizing O-cyanate chain-end functionalized sialyllactose-containing glycopolymers onto amine-modified SPR chip via isourea bond formation afforded SPR-based glyco-biosensor, which showed specific binding activity for lectins and influenza viral hemagglutinins (HA). These sialyloligo-macroligand derived glycoarray and SPR-based glyco-biosensor are closely to mimic 3D nature presentation of sialyloligosaccharides and will provide important high-throughput tools for virus diagnosis and potential antiviral drug candidates screening applications.