组成图示
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传感器类型
荧光生物传感器
检测对象
微囊藻毒素-LR（Microcystin-LR, MC-LR）；样品基质：自来水、太湖湖水、巢湖湖水等真实水样（PBS 标准液）
检测原理
本方法采用间接竞争抑制免疫分析。样品中游离 MC-LR 与固定浓度的 Cy5.5 标记抗 MC-LR 单克隆抗体（MC-LR-MAb）预孵育，占据抗体结合位点；剩余未结合抗体再与固定在光纤探针表面的 MC-LR-OVA 偶联物结合。635 nm 激光经多模光纤探针产生倏逝波，激发表面结合复合物中的 Cy5.5 荧光，荧光经带通滤光片由光电二极管锁相检测。MC-LR 浓度越高，可结合表面偶联物的荧光抗体越少，荧光信号越低，形成反向校准。探针表面由 MTS 自组装单分子层和 GMBS 交联层共价固定 MC-LR-OVA，BSA 封闭非特异结合；EDTA 螯合 Cu2+，PBS 缓冲 pH，以消除水样基质干扰。
检测灵敏度
LOD: 0.012 μg/L（1×PBS）、0.019 μg/L（5×PBS）、0.024 μg/L（10×PBS）；线性范围: 0.12–9.8 μg/L（1×PBS）、0.14–10.2 μg/L（5×PBS）、0.15–10.5 μg/L（10×PBS）；IC50: 1.01–1.04 μg/L（pH 6–8）；相关系数: >0.992（n=3）
效应效果
在研究条件下，PBS 离子强度（1×、5×、10×）和腐殖酸（0–200 mg/L）对 MC-LR 检测无明显影响；pH 6–8 时免疫分析性能稳定，pH 3 最大信号较 pH 7 降低 >70%，pH>11 无信号。CuSO4 <1 mg/L 影响小，5 mg/L 时响应低于无铜一半，10 mg/L 时信号降低 70%；加入 6 μL 1 mg/mL EDTA 后曲线一致性改善，最大信号与 IC50 无显著差异。真实水样加标回收率为 90–110%，CV 为 1.2–4.2%，平行测试相关系数 >0.992（n=3）。作者认为加入 PBS、EDTA 和 BSA 可消除水样基质干扰，EWAI 可应用于真实水样 MC-LR 分析。
传感器的构成
- 基底/换能器：单模-多模光纤耦合器、多模光纤（600 μm，NA 0.22）与锥形光纤探针，形成倏逝波场并传输激发光和荧光。
- 流动池：玻璃流动池（70 mm 长、2 mm 直径），固定探针并提供样品流路。
- 硅烷修饰层：3-巯基丙基三甲氧基硅烷（MTS）自组装单分子层（SAM），在探针表面提供巯基。
- 交联层：N-(4-马来酰亚胺丁氧基)琥珀酰亚胺（GMBS）异双功能交联剂，连接巯基与蛋白氨基。
- 捕获/识别元件：MC-LR-OVA 半抗原-卵白蛋白偶联物，共价固定于探针表面，用于结合荧光标记抗体。
- 识别/信号元件：抗 MC-LR 单克隆抗体（MC-LR-MAb，8C10）与 Cy5.5 荧光标记，先与游离 MC-LR 竞争结合，再结合表面偶联物。
- 封闭剂：牛血清白蛋白（BSA，2 mg/mL），封闭非特异性结合位点并降低抗体非特异吸附。
- 读出组件：635 nm 脉冲二极管激光、带通滤光片、光电二极管与锁相检测，采集表面荧光信号。
中文摘要
本研究考察了基质效应对基于倏逝波全光纤免疫传感器（EWAI）的微囊藻毒素-LR（MC-LR）荧光免疫分析的影响及其消除方法。结果表明，在研究条件下，磷酸盐缓冲盐水（PBS）和腐殖酸对样品监测无明显影响。当 pH 低于 6 或高于 8 时，免疫传感器系统检测到的荧光信号随 pH 降低或升高而明显下降；在 pH 6–8 范围内，由检测曲线计算的 MC-LR IC50 和线性工作范围分别为 1.01–1.04 μg/L 和 0.12–10.5 μg/L，有利于 MC-LR 免疫分析。低浓度 Cu2+ 对 MC-LR 检测性能影响很小；当 CuSO4 浓度高于 5 mg/L 时，EWAI 检测的荧光信号明显下降，10 mg/L 时信号降低 70%。在预反应混合物中加入螯合剂 EDTA 可有效抵消 Cu2+ 对免疫分析的干扰。
英文摘要
Matrix effects on the microcystin-LR fluorescent immunoassay based on the evanescent wave all-fiber immunosensor (EWAI) and their elimination methods were studied. The results indicated that PBS and humic acid did not affect the monitoring of samples under the investigated conditions. When the pH was less than 6 or higher than 8, the fluorescence signals detected by immunosensor systems were obviously reduced with the decrease or increase of pH. When the pH ranged from 6 to 8, IC(50) and the linear working range of MC-LR calculated from the detection curves were 1.01∼1.04 μg/L and 0.12∼10.5 μg/L, respectively, which was favourable for an MC-LR immunoassay. Low concentrations of Cu(2+) rarely affected the detection performance of MC-LR. When the concentration of CuSO(4) was higher than 5 mg/L, the fluorescence signal detected by EWAI clearly decreased, and when the concentration of CuSO(4) was 10 mg/L, the fluorescence signal detected was reduced by 70%. The influence of Cu(2+) on the immunoassay could effectively be compromised when chelating reagent EDTA was added to the pre-reaction mixture.