组成图示
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传感器类型
量子点生物传感器
检测对象
金刚烷胺（Amantadine, AD）；样品基质：药物胶囊制剂、HepG2细胞（荧光成像）
检测原理
该传感器以β-CD功能化CdTe QDs为识别-换能单元。CdTe QDs发射峰546 nm与RB吸收峰564 nm显著重叠。RB通过疏水作用进入QDs表面β-CD空腔后，QDs作为供体将激发能非辐射转移至RB受体，发生FRET，QDs荧光被淬灭。加入AD后，AD与β-CD的疏水缔合常数高于RB，形成1:1 β-CD:AD包合物，将RB置换出空腔，FRET关闭，QDs荧光恢复。AD浓度越高，被置换的RB越多，546 nm处荧光增强值ΔF=I-I0越大，在1×10^-5–1.6×10^-4 mol/L内线性。荧光光谱仪读取QDs荧光强度即可定量AD。该体系未使用酶促或核酸放大，信号变化直接来自FRET竞争置换。细胞成像中，β-CD:AD复合物进入HepG2细胞，QDs荧光显示AD在细胞质中的位置。
检测灵敏度
LOD: 8.82 × 10^-6 mol/L；线性范围: 1 × 10^-5–1.6 × 10^-4 mol/L；线性方程: ΔF = 0.69 × C_AD (×10^-6 mol/L) − 2.22；R^2 = 0.998
效应效果
方法对药物制剂常见辅料抗干扰性好：≥100倍AD浓度下，蔗糖、葡萄糖、淀粉、维生素C、柠檬酸钠、纤维素、糊精相对误差为0.87%、-2.01%、-0.16%、3.22%、-3.54%、-0.68%、-0.76%，均在±5.0%内。药物胶囊测定平均含量101.04±1.83 mg/胶囊，接近标示100 mg；加标回收率99.1%–100.6%，原文以n=3均值±标准差报告，未直接给出RSD。与HPLC、GC、CE相比，方法免衍生、简便快速、仪器要求低，适合制剂质控。负载AD的β-CD-CdTe QDs可在HepG2细胞质成像，显示AD可见生物标志物潜力；作者指出对结构类似或疏水缔合常数相近分子的选择性仍有限。
传感器的构成
- 荧光供体/换能器：CdTe量子点（CdTe QDs），发射峰546 nm，作为FRET供体
- 表面配体层：3-巯基丙酸（MPA），合成时稳定QDs并提供羧基
- 连接桥：3-氨基苯硼酸（APBA），经EDC/sulfo-NHS与QDs羧基形成酰胺键
- 识别/主客体元件：β-环糊精（β-CD），共价连接于QDs表面，提供疏水空腔结合RB或AD
- 信号受体：罗丹明B（RB），进入β-CD空腔作为FRET受体，淬灭QDs荧光
- 被测物：金刚烷胺（AD），与β-CD形成1:1包合物并置换RB，恢复QDs荧光
- 反应介质：磷酸盐缓冲液（PBS），维持反应pH与离子环境
中文摘要
本文报道了一种用于金刚烷胺（Amantadine, AD）测定的新型光学生物传感器。该传感器基于水溶性β-环糊精（β-CD）功能化镉碲量子点（CdTe QDs）与罗丹明B（RB）之间的荧光共振能量转移（FRET）。RB可通过疏水作用进入β-CD空腔，使CdTe QDs作为供体、RB作为受体发生FRET，导致QDs荧光被淬灭。加入AD后，由于AD与β-CD的疏水缔合常数大于RB，AD将RB从β-CD空腔中置换出来，FRET过程关闭，CdTe QDs的荧光强度随AD浓度增加而逐渐增强。在1×10^-5–1.6×10^-4 mol/L范围内，荧光增强值与AD浓度呈良好线性关系，相关系数R^2=0.998。该方法用于药物制剂中AD的测定，结果令人满意。此外，负载AD的β-CD功能化CdTe QDs与HepG2细胞孵育后，可在细胞质中被荧光显微镜观察到，可作为AD在癌细胞荧光成像中的可见生物标志物，具有潜在生物医学应用价值。
英文摘要
In this paper, a novel optical biosensor for amantadine (AD) determination has been constructed successfully based on the fluorescence resonance energy transfer (FRET) between water-soluble β-Cyclodextrin (β-CD)-functionalized CdTe quantum dots (QDs) and Rhodamine B (RB). RB could enter the cavity of β-CD by hydrophobic interaction, and the process of FRET between QDs and RB occurred. However, the process of FRET was switched off with the addition of AD, due to its larger hydrophobic association constant with β-CD than that of RB. The fluorescence intensity of CdTe QDs (donor) would increase gradually with the increasing concentration of AD, which shown a good linear relationship in the range of 1×10(-5)-1.6×10(-4) mol/L with a correlation coefficient R(2)=0.998. We also obtained a satisfactory result using this spectrophotometric method for the determination of AD in pharmaceutical formulation. Furthermore, β-CD-functionalized CdTe QDs with AD in the cavity were incubated with target HepG2 cells and could be observed in the cytoplasm of cells. The β-CD-functionalized CdTe QDs could act as a visible biomarker for AD in cancer cells fluorescence imaging, which presents a potential application in biomedical field.