组成图示
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传感器类型
荧光生物传感器
检测对象
α-葡萄糖苷酶抑制剂（α-glucosidase inhibitors, AGIs）、α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase）活性；样品基质：KH2PO4缓冲液（57 mM, pH 7.4）体外酶-底物体系
检测原理
在KH2PO4缓冲液中，阳离子PFP在380 nm激发下于422 nm发射蓝色荧光。加入PNPG和α-葡萄糖苷酶后，酶催化PNPG水解生成4-硝基酚（4-NP）。pH 7.4下4-NP呈阴离子态，与阳离子PFP发生静电作用靠近，并通过光诱导电子转移（PET）或能量转移猝灭PFP荧光，共轭聚合物主链能量转移实现信号放大。加入AGIs后，抑制剂抑制α-葡萄糖苷酶活性，PNPG水解减少，4-NP生成降低，PFP荧光恢复。AGI浓度越高，酶活性抑制越强，422 nm荧光强度越高，I0/I越低，实现荧光关/开筛选。
检测灵敏度
原文未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率及相关系数。
效应效果
该传感器在57 mM KH2PO4（pH 7.4）中表现出良好选择性：β-葡萄糖苷酶和纤维素酶对PNPG几乎无有效水解，I0/I明显低于α-葡萄糖苷酶，说明底物PNPG对α-葡萄糖苷酶具有较高特异性。对多种AGIs的筛选结果显示，2,4,6-三溴苯酚、3-丁亚苄基酞内酯、阿卡波糖和3-丙亚苄基酞内酯的IC50分别约为0.037 mM、0.21 mM、0.60 mM和0.35 mM；其中2,4,6-三溴苯酚和3-丁亚苄基酞内酯的IC50低于吸收光谱法文献值（60.3 μM和2.35 mM），表明荧光法灵敏度更高。论文未报告稳定性、RSD和实际样品回收率，但作者认为该方法可实时、灵敏地体外筛选AGIs，并适用于水解产物为4-硝基酚的其他酶抑制剂筛选。
传感器的构成
- 荧光换能材料：阳离子聚芴苯（PFP, cationic poly(fluorenylene phenylene)），380 nm激发、422 nm发射，提供荧光信号与聚合物信号放大
- 反应介质：KH2PO4缓冲液（57 mM, pH 7.4），维持酶活性和4-硝基酚解离状态
- 识别/催化元件：α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase，S. cerevisiae来源），催化PNPG水解
- 底物/触发元件：对硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷（PNPG），作为α-葡萄糖苷酶特异性底物
- 信号标记/猝灭物：4-硝基酚（4-nitrophenol, 4-NP），酶解产物，作为电子/能量受体猝灭PFP荧光
- 被测物/抑制元件：α-葡萄糖苷酶抑制剂（AGIs，如2,4,6-三溴苯酚、3-丁亚苄基酞内酯、阿卡波糖、3-丙亚苄基酞内酯），抑制酶活使荧光恢复
- 信号读出：荧光光谱仪（Cary Eclipse fluorescence spectrophotometer），监测422 nm荧光强度
中文摘要
本文设计了一种新型荧光生物传感器，利用阳离子共轭聚合物的信号放大效应灵敏筛选α-葡萄糖苷酶抑制剂（AGIs）。阳离子聚芴苯（PFP）在380 nm激发下于422 nm发射蓝色荧光；当体系中存在对硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷（PNPG）和α-葡萄糖苷酶时，酶水解PNPG生成4-硝基酚，4-硝基酚通过静电作用与PFP靠近并猝灭其荧光；加入AGIs后酶活性被抑制，PNPG水解减少，PFP荧光恢复。基于荧光关/开机制建立了AGIs筛选新方法。所得抑制剂IC50值与吸收光谱法报道值比较。结果表明，新方法更灵敏，有望用于筛选AGIs以及水解产物为4-硝基酚的其他酶抑制剂。
英文摘要
A new fluorescent biosensor has been designed to screen α-glucosidase inhibitors (AGIs) sensitively by utilizing signal amplification effect of conjugated polymers. The fluorescence of cationic poly(fluorenylene phenylene) (PFP) was quenched in the presence of para-nitrophenyl-α-d-glucopyranoside and α-glucosidase, and turned on upon addition of AGIs. Thus, a new method was developed for AGIs screening based on the fluorescence turn-off/turn-on. The IC(50) values obtained for inhibitors were compared with that reported using absorption spectroscopy. All results present the new method is more sensitive and promising in screening AGIs and inhibitors of other enzymes whose hydrolysis product is 4-nitrophenol.