Microstructured fluorescent biosensor based on energy migration for selective sensing of metalloprotein.

荧光生物传感器

金属蛋白（metalloprotein，包括肌红蛋白 myoglobin、铁蛋白 ferritin、细胞色素 c cytochrome c）；样品基质：10 mM PBS（pH 7.4）水溶液

DMPs 中 3B2B 吸收激发光后，通过 Förster 共振能量转移将激发能传递给掺杂的 DSFO，使 DSFO 发射显著增强，形成高信噪比荧光信号。当金属蛋白加入 PBS 后，其血红素或铁中心与微球表面发生非共价相互作用，并通过能量转移或电子转移将激发能/电子耗散，导致 DSFO 荧光随蛋白浓度增加而淬灭。非蛋白则因静电排斥降低微球间 π-π 堆积，使荧光略增。荧光强度变化按 Stern–Volmer 方程定量，Ksv 反映淬灭灵敏度。

Ksv: myoglobin 4.2 × 10^4；ferritin 5.7 × 10^5；cytochrome c 2.9 × 10^4

DMPs 粒径约 1.0 ± 0.3 μm，FRET 能量转移效率约 93%。选择性方面，肌红蛋白、铁蛋白和细胞色素 c 等金属蛋白随浓度升高使 DMPs 荧光降低，而 BSA、溶菌酶、凝血酶、胃蛋白酶和 α-胰凝乳蛋白酶仅引起荧光略增。Ksv 值显示铁蛋白最高（5.7 × 10^5），因单个蛋白可结合数百个 Fe2+；肌红蛋白（4.2 × 10^4）高于细胞色素 c（2.9 × 10^4），说明除电荷外蛋白固有淬灭能力也重要。作者认为其水溶性、能量迁移增强发射和定量选择性使其可用于生物分析与传感器构建。

本文报道一种基于能量迁移的微结构荧光生物传感器，用于选择性检测金属蛋白。通过再沉淀法将共轭苯乙烯 3B2B 与荧光酮衍生物 DSFO 共沉淀制备水溶性荧光微球（DMPs）。3B2B 作为能量供体，DSFO 作为受体掺杂其中，二者吸收/发射光谱重叠，发生高效 Förster 共振能量转移，使 DMPs 的 3B2B 蓝色荧光显著降低而 DSFO 黄绿色发射增强，能量转移效率约 93%。在 PBS 中，金属蛋白如肌红蛋白、铁蛋白和细胞色素 c 可随浓度增加引起 DMPs 荧光动态淬灭，而非金属蛋白如 BSA 仅使荧光略增。淬灭主要源于金属蛋白血红素/铁中心与微球之间的能量或电子转移；非蛋白则通过静电排斥降低微球间 π-π 堆积。Stern–Volmer 分析给出肌红蛋白、铁蛋白和细胞色素 c 的淬灭常数分别为 4.2×10^4、5.7×10^5 和 2.9×10^4，表明 DMPs 对金属蛋白具有选择性响应，可用于生物分析和传感器构建。