The biochemiresistor: an ultrasensitive biosensor for small organic molecules.

其他（电阻式生物传感器）

恩诺沙星（enrofloxacin）；样品基质：PBS缓冲液、牛奶

该传感器基于抗体置换改变纳米颗粒间距的电阻式检测原理。金包覆磁性纳米颗粒（Au@MNPs）表面修饰巯基乙醇胺自组装单分子层，并共价结合恩诺沙星作为表位；抗恩诺沙星IgM抗体结合后形成Ab-Au@MNPs，使颗粒间形成较厚的蛋白绝缘层，磁组装在叉指电极（IDEs）上时电阻较高。样品中的恩诺沙星与表面恩诺沙星竞争结合抗体，导致部分抗体从颗粒表面解离，颗粒间距减小。根据R=R0e^{-βd}，间距减小使电子隧穿/渗流电导增加，IDE间电阻降低；分析物浓度越高，抗体置换越多，电阻下降越明显。磁组装保证颗粒在电极间隙形成连续导电网络，40 min内达到响应。

LOD: 0.28 fM；检测范围: 2.8 µM–0.28 fM；牛奶基质 LOD: 2.8 pM；牛奶检测范围: 1 nM–1 pM

该传感器表现出良好选择性与抗污性：BSA和抗生物素IgG处理后电阻分别为214±19 Ω和350±89 Ω，接近无蛋白的212±20 Ω，而抗恩诺沙星抗体结合后升至2.30×10^7±1.7×10^6 Ω。响应时间为40 min。缓冲液中检测限0.28 fM，比平面法拉第电化学（30 pM）低10^6倍，并优于HPLC（310 nM）、免疫分析（3 nM）和LC-MS（1 nM）。牛奶中检测范围为1 nM–1 pM，检测限2.8 pM；未知加标牛奶测得21.9±3.7 pg/mL，与ELISA的23.24±3.4 pg/mL一致。无需样品前处理，作者认为其适用于复杂生物基质中小分子快速检测。

本文提出一种新型生物传感器——生物化学电阻器（biochemiresistor），可在生物样品中实现极低检测限、快速响应和良好特异性。传统化学电阻器通过小分子进入纳米颗粒膜并增大颗粒间距引起电阻变化来检测分析物，但选择性有限；而大尺寸生物识别元件难以进入纳米颗粒间隙。作者将生物识别与电阻测量在时间和空间上分离，采用抗体修饰的金包覆磁性纳米颗粒（Ab-Au@MNPs），并在叉指电极（IDEs）上磁组装成纳米颗粒膜。表面恩诺沙星作为表位结合抗恩诺沙星IgM抗体，样品中恩诺沙星竞争置换抗体，使颗粒间距减小、电阻降低。该传感器对恩诺沙星的检测限为0.28 fM，比平面法拉第电化学低10^6倍，并优于HPLC、免疫分析和LC-MS；牛奶中检测限为2.8 pM，与ELISA结果一致，无需样品前处理，40 min完成检测。