组成图示
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传感器类型
表面等离子共振(SPR)生物传感器
检测对象
吡唑醚菌酯（pyraclostrobin）；样品基质：苹果汁、葡萄汁、蔓越莓汁（fruit juices），未经处理，1:5 PBST 稀释
检测原理
该传感器采用竞争抑制式 SPR 免疫分析。金膜表面经 MUD 自组装单分子层和 EDC/NHS 活化后，共价固定 BSA-Pys5 半抗原偶联物，并用乙醇胺封闭。样品中的吡唑醚菌酯与固定浓度 MAbPys5#11 预孵育，分析物占据抗体结合位点，使游离抗体减少；随后游离抗体与表面 BSA-Pys5 结合，结合量随分析物浓度升高而降低。SPR 通过监测金膜界面折射率变化，将生物结合事件转换为反射光强度变化。分析物浓度越高，抗体-半抗原结合越少，SPR 信号越低。数据经四参数 logistic 方程拟合，以 I50 和 10% 抑制浓度评价灵敏度；0.1 mol/L HCl 再生表面。
检测灵敏度
LOD: 0.16 μg L−1；优化条件 LOD: 0.19±0.068 μg L−1；线性范围: 0.26±0.056–0.86±0.16 μg L−1；I50: 0.44±0.028 μg L−1；标准曲线范围: 0.0038–3.87 μg L−1；果汁中 LOD: 0.16–0.20 μg L−1
效应效果
方法选择性良好：抗 boscalid 单克隆抗体 MAb-BLa5#115 无 SPR 响应，boscalid 在 0.038–3.878 μg/L 范围内不干扰吡唑醚菌酯检测。重现性高，批间 RSD 为 2.3–3.53%，不同天 I50 为 0.44 与 0.47 μg/L，不同金基底 I50 为 0.44–0.53 μg/L。同一传感表面可再生使用 82 次，40 天连续运行后 SPR 信号仅下降 10.9%。苹果、葡萄和蔓越莓果汁 1:5 稀释后加标回收率为 98–103%，无需前处理，单样品分析 25 min。LOD 低于 EU MRL（苹果 0.3 ppm、葡萄 1 ppm、蔓越莓 3 ppm）两个数量级，作者认为可用于食品中农药残留快速筛查。
传感器的构成
- 基底/换能器：金膜基底（Au-coated substrate, 10 mm2）作为 SPR 换能表面，经匹配油耦合至棱镜
- 自组装修饰层：十一烷硫醇（mercaptoundecanoic acid, MUD, 0.05 mmol/L）在金表面形成羧基终止自组装单分子层（SAM）
- 活化层：EDC/NHS（N-(3-dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide hydrochloride, EDC; N-hydroxysuccinimide, NHS, 0.2/0.05 mol/L）将羧基活化为 NHS 酯
- 捕获识别元件：BSA-Pys5 或 BSA-Pyo5 蛋白-半抗原偶联物（10 μg/mL PBST）共价结合，作为表面捕获物
- 封闭剂：乙醇胺（ethanolamine, 1 mol/L, pH 8.5）封闭未反应 NHS 酯，并用 0.1 mol/L HCl 去除非共价结合物
- 检测识别元件：抗吡唑醚菌酯单克隆抗体 MAbPys5#11（0.45 μg/mL PBST）与样品中分析物预孵育后竞争结合表面捕获物
- 再生剂：0.1 mol/L HCl 解离抗体-半抗原复合物，实现传感表面再生
- 读出系统：双通道自制 SPR 仪器、多元素光电二极管和自动液体处理系统（300 nL 流池、蠕动泵、隔膜泵）检测反射光强度变化
中文摘要
报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的免疫分析方法，用于在线检测未经处理果汁中甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂吡唑醚菌酯（pyraclostrobin）残留。通过自制双通道 SPR 生物传感器分别监测识别事件，在苹果、葡萄和蔓越莓样品中完成残留分析。分析物衍生物共价偶联形成可逆方法，使同一传感表面可进行 80 次以上测量。优化免疫分析条件后，检出限低至 0.16 μg/L。通过研究与非相关化合物的非特异性相互作用及批间变异系数，确保选择性和重现性。果汁样品仅用检测缓冲液 1:5 稀释即可分析，回收率 98–103%。无需前清洗和均质化，单样品分析时间仅 25 min，包括再生循环。
英文摘要
A surface plasmon resonance (SPR) immunoassay for on-line detection of the strobilurin fungicide pyraclostrobin in untreated fruit juices is presented. The analysis of pyraclostrobin residues is accomplished in apple, grape, and cranberry samples by monitoring the recognition events occurring separately in a two-channel home-made SPR biosensor. Covalent coupling of the analyte derivative results in a reversible method, enabling more than 80 measurements on the same sensor surface. Optimization of the immunoassay conditions provides limits of detection as low as 0.16 μg L(-1). The selectivity and reproducibility of the analysis is ensured by studying both non-specific interactions with unrelated compounds and inter-assay coefficients of variation. Excellent recovery ranging from 98 to 103% was achieved by a simple 1:5 dilution of fruit juice with assay buffer before the analysis. The lack of previous cleaning and homogenization procedures reduces the analysis time of a single food sample to only 25 min, including the regeneration cycle.