组成图示
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传感器类型
化学发光生物传感器
检测对象
吲哚-3-乙酸（indole-3-acetic acid, IAA）；样品基质：绿豆芽叶片甲醇提取物/植物组织提取物
检测原理
IAA首先被固定在羧基MB1上的IAA抗体捕获，随后与负载DNA2的抗体-AuNPs结合，形成夹心复合物。加入DTT后，AuNPs表面的DNA2通过配体交换被释放。释放的DNA2作为linker，同时与MB2上的DNA3和AuNPs CL探针上的DNA4杂交，将负载G-rich DNA1的AuNPs连接到MB2上。由于单个MB和AuNPs可负载数百条DNA，该杂交连接实现信号放大。加入TMPG后，TMPG与G-rich DNA1中的鸟嘌呤碱基发生瞬时衍生化反应，产生化学发光。IAA浓度越高，捕获的抗体-AuNPs和释放的DNA2越多，连接的G-rich DNA-AuNPs越多，CL峰高越大。
检测灵敏度
LOD: 0.01 ng/mL；线性范围: 0.02 ng/mL–0.3 ng/mL；非线性范围: 0.02 ng/mL–30 ng/mL；灵敏度斜率: 1594.70；R^2 = 0.9994（线性）；R^2 = 0.9989（非线性）；线性方程: ICL = 1594.70C - 3.49；非线性方程: ICL = -6202.32 exp(-C/6.10) - 628.69 exp(-C/0.55) + 6795.55；未放大方法LOD: 3 ng/mL
效应效果
该方法对IAA具有良好选择性：100.0 ng/mL的赤霉素（GAs）、细胞分裂素（CKs）和脱落酸（ABA）未引起显著CL变化，表明IAA抗体识别特异。DNA在4 ℃保存2个月后CL强度无明显变化，稳定性良好。绿豆芽叶片提取物中IAA加标回收率为98.0%–106.0%，RSD为2.6%–3.4%。与未放大方法相比，方法II检出限由3 ng/mL降至0.01 ng/mL，灵敏度提高约150倍。作者认为该策略成本低、操作简便，可用于植物激素、核酸、小分子和蛋白检测。
传感器的构成
- 捕获载体：羧基修饰磁性微球（carboxyl modified magnetic beads, MBs），固定IAA抗体并用于磁分离
- 识别元件：IAA单克隆抗体（anti-IAA antibody），分别修饰MB1和AuNPs，实现IAA夹心捕获
- 纳米载体：30 nm金纳米颗粒（AuNPs），负载抗体、DNA2、DNA1和DNA4，作为信号平台
- 信号DNA：G-rich DNA1（5′-SH-(GGA GGT G)n-3′，含30个G碱基），与TMPG反应产生化学发光
- 连接DNA：DNA2（5′-TGT TAC GAC TT CCT GAA CGT ACG-NH2-3′），修饰于抗体-AuNPs，DTT释放后作为杂交linker
- 捕获DNA：DNA3（5′-NH2-CGG CGT ACG TTC AGG-3′），修饰于MB2，与释放的DNA2杂交
- 探针DNA：DNA4（5′-GTC GCA GTA ACA CCC TAC GCT GCT-3′），巯基修饰并负载于AuNPs，与DNA2杂交连接信号AuNPs
- 释放剂：DTT（dithiothreitol），诱导AuNPs上DNA2配体交换释放
- 发光试剂：TMPG（3,4,5-trimethoxyl-phenylglyoxal）与四丁基氢氧化铵-PBS（pH 8.5），触发G-rich DNA化学发光
中文摘要
本文报道了一种高灵敏化学发光（CL）方法，用于检测植物激素吲哚-3-乙酸（IAA）。该方法以G-rich DNA标记的金纳米颗粒（AuNPs）作为化学发光探针，并结合DNA信号放大技术。IAA抗体被固定在羧基修饰磁性微球（MBs）表面；当样品中存在IAA时，抗体标记的AuNPs被抗体功能化MBs捕获，形成夹心复合物。加入二硫苏糖醇（DTT）后，AuNPs上的DNA通过配体交换过程被释放。释放的DNA作为连接链，与MBs上的捕获DNA以及AuNPs CL探针上的探针DNA杂交，从而将含G-rich DNA的AuNPs连接到磁性微球上。随后，特异性化学发光试剂3,4,5-三甲氧基苯基乙二醛（TMPG）与AuNPs CL探针上的G-rich DNA发生瞬时衍生化反应，产生化学发光信号。该方法可在0.02 ng/mL至30 ng/mL范围内检测IAA，检出限为0.01 ng/mL。
英文摘要
A highly sensitive chemiluminescence (CL) method for detection of phytohormone indole-3-acetic acid (IAA) was developed by using G-rich DNA labeled gold nanoparticles (AuNPs) as CL probe coupling the DNA signal amplification technology. The IAA antibody was immobilized on carboxyl terminated magnetic beads (MBs). In the presence of IAA, antibody labeled AuNPs were captured by antibody functionalized MBs. The DNA on AuNPs is released by a ligand exchange process induced by the addition of DTT. The released DNA is then acted as the linker and hybridized with the capture DNA on MBs and probe DNA on AuNPs CL probe. The CL signal is obtained via the instantaneous derivatization reaction between a specific CL reagent, 3,4,5-trimethoxyl-phenylglyoxal (TMPG), and the G-rich DNA on AuNPs CL probe. IAA can be detected in the concentration range from 0.02 ng/mL to 30 ng/mL, and the limit of detection is 0.01 ng/mL.