组成图示
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传感器类型
其他（微球谐振器光学生物传感器）
检测对象
山羊抗小鼠IgG（goat anti-mouse-IgG，Alexa Fluor 488标记）；样品基质：PBS缓冲液（40 mM，pH 7.4）
检测原理
该传感器采用无标记光学检测。微球中光沿回音壁模式传播，倏逝场穿透表面，对表面质量与折射率变化敏感。Eudragit L100涂层提供羧基，经EDC/NHS活化后共价固定小鼠IgG；目标山羊抗小鼠IgG与固定IgG特异性结合，使表面结合层质量增加、局部折射率改变，从而引起共振波长红移和Q因子下降。注入初期因热效应出现负漂移，随后结合信号上升并饱和。结合动力学可用δλ=δλmax[1-exp(-kaCt)]描述，实验得到ka约1.9×10^5 M^-1 s^-1，表面密度约2.25×10^11 cm^-2，接近致密单层。高Q因子提供灵敏度，未使用额外化学放大。
检测灵敏度
未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率、相关系数。
效应效果
在PBS中注入标记抗小鼠IgG后传感器图显示特异性结合，初始负漂移由热效应引起，随后波长漂移并饱和，最终约10.2±0.3 pm。荧光显微镜显示抗体在微球表面分布均匀，尤其赤道区。功能化后Q因子从2×10^8降至5.6×10^6（Eudragit）、3.6×10^5（IgG）、1.5×10^5（IgG/anti-IgG），仍满足免疫传感。传感器间性能对新鲜样品高度可重复，多次重复结果相似。估算结合表面密度2.25×10^11 cm^-2，接近理论致密单层；结合常数约1.9×10^5 M^-1 s^-1，与光纤免疫传感报道一致，但比常规方法低约10倍。作者认为该Eudragit涂覆WGMR可保持高Q并用于免疫传感和结合动力学研究。
传感器的构成
- 基底/换能器：硅玻璃光纤微球（silica microsphere WGMR，平均直径约260 μm），形成回音壁模式谐振腔并提供光学换能
- 聚合物修饰层：Eudragit L100甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯共聚物（10 mM乙醇溶液浸涂），在微球表面形成含羧基薄层，用于生物分子共价固定
- 化学活化层：EDC（2 mM）与NHS（5 mM）活化羧基形成活性酯，实现抗体共价偶联
- 识别元件：小鼠IgG（mouse IgG，100 mg/L PBS）共价固定于微球表面，作为捕获抗体
- 封闭/被动化层：乙醇胺（1 M）封闭残余羧基，BSA（10% in PBS）被动化表面，降低非特异吸附
- 信号标记物：Alexa Fluor 488标记山羊抗小鼠IgG（goat anti-mouse-IgG，50 mg/L），与固定IgG特异性结合，用于荧光表征和结合事件监测
- 样品环境：PBS缓冲液（40 mM，pH 7.4），3 mL开放流动池，提供结合反应介质
中文摘要
回音壁模式谐振器（WGMR）因具有高Q因子和长光程，是无标记光学生物传感的高效平台，但表面功能化后保持高Q因子是获得良好传感性能的关键。本文报道了一种Eudragit L100涂覆微球WGMR免疫传感器。微球由标准电信光纤尖端熔融形成，平均直径约260 μm；通过Eudragit L100乙醇溶液浸涂在表面形成含羧基聚合物层，再用EDC/NHS活化羧基，将小鼠IgG共价固定于微球表面，并用乙醇胺封闭残余羧基、BSA被动化以降低非特异吸附。荧光显微镜显示抗体在微球表面分布均匀，功能化过程中Q因子仍保持较高水平。在PBS缓冲液流动池中注入Alexa Fluor 488标记山羊抗小鼠IgG，通过共振波长漂移和Q因子变化监测特异性结合，得到约10.2±0.3 pm波长漂移，估算表面密度接近致密单层，结合动力学符合简单指数模型。结果表明该聚合物涂覆微球谐振器可用于免疫传感和结合动力学研究。
英文摘要
Whispering gallery mode resonators (WGMR) are an efficient tool for the realization of optical biosensors. A high Q factor preservation is a crucial requirement for good biosensor performances. In this work we present an Eudragit®L100 coated microspherical WGMR as an efficient immunosensor. The developed resonator was morphologically characterized using fluorescence microscopy. The functionalization process was tuned to preserve the high Q factor of the resonator. The protein binding assay was optically characterized in terms of specificity in buffer solution.