组成图示
![[Ru(bpy)2(dcbpy)NHS] labeling/aptamer... 传感器构成示意图](http://118.25.141.96/oss/mtclab/papers/biosensor_diagrams/10.1002_asia.200800104.png)
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传感器类型
电化学发光(ECL)生物传感器
检测对象
溶菌酶（lysozyme, LYS）；样品基质：不同浓度溶菌酶溶液、鸡蛋/蛋清样品（egg/egg white）
检测原理
传感器以金电极上p-ATP自组装层和GNP为界面，固定溶菌酶适配体。[Ru(bpy)2(dcbpy)NHS]标记溶菌酶与适配体结合后，在电极表面形成ECL发光探针。检测时，游离溶菌酶与适配体发生竞争结合，将标记溶菌酶置换下来，使电极表面Ru复合物减少。在含TPrA的PB缓冲液中，TPrA在电极表面氧化并与Ru复合物发生电化学发光反应，ECL强度随游离溶菌酶浓度升高而降低。GNP通过增大有效面积和增强吸附实现信号放大，置换分析提高灵敏度。
检测灵敏度
LOD: 1.0×10^-13 mol L^-1；线性范围: 1.0×10^-13–1.0×10^-8 mol L^-1
效应效果
该传感器对溶菌酶具有较高选择性，BSA和细胞色素C（CytC）等干扰蛋白（图注浓度1.0×10^-8 mol L^-1）未引起明显ECL下降。金纳米颗粒放大使最终ECL信号较无GNP体系增强约6倍，检出限达1.0×10^-13 mol L^-1，优于已报道的多数ECL方法。实际样品检测中，将蛋清样品稀释至1.0×10^-10 mol L^-1后测得平均浓度6.2×10^-11 mol L^-1，相对误差10.6%（n=5）。作者认为该策略可用于溶菌酶及其他蛋白的快速、选择性、高灵敏检测。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：金电极（Au electrode），经抛光和电化学活化，作为工作电极并传导电子
- 自组装单分子层：对氨基硫酚（p-ATP）自组装单分子层（SAM），通过硫醇在金表面锚定，提高金纳米颗粒吸附能力
- 纳米材料修饰层：约13 nm金纳米颗粒（GNPs），吸附于p-ATP层上，增大有效电极面积并增强导电与吸附，放大ECL信号
- 识别元件：溶菌酶结合适配体（lysozyme-binding aptamer，硫修饰寡核苷酸），通过硫端固定于GNP/p-ATP表面，特异性识别溶菌酶
- 封闭层：6-巯基-1-己醇（6-mercapto-1-hexanol），封闭金表面和GNP上的非特异结合位点
- 信号标记物：[Ru(bpy)2(dcbpy)NHS]标记溶菌酶（[Ru(bpy)2(dcbpy)NHS]-labeled lysozyme），作为ECL发光探针，与适配体结合后可被游离溶菌酶置换
- 电子供体/检测介质：三正丙胺（TPrA）与100 mmol L^-1 PB缓冲液（pH 10.55，含50 mmol L^-1乙腈MeCN），作为ECL共反应物和检测介质
中文摘要
本文报道了一种新型 [Ru(bpy)2(dcbpy)NHS] 标记/适配体生物传感器，结合金纳米颗粒放大，用于电化学发光（ECL）法检测溶菌酶。该传感器以溶菌酶结合适配体为识别元件，以 [Ru(bpy)2(dcbpy)NHS] 为 ECL 探针，并采用金纳米颗粒放大和竞争置换分析策略。通过电化学阻抗谱（EIS）和原子力显微镜（AFM）表征证实传感器制备成功。与常规 [Ru(bpy)3]2+ 生物传感器相比，该体系具有更高的选择性和灵敏度。在不同浓度溶菌酶溶液中进行置换检测时，ECL 强度随溶菌酶浓度增加而降低，在 1.0×10^-13–1.0×10^-8 mol L^-1 范围内呈良好比例关系，检出限为 1.0×10^-13 mol L^-1。该策略为溶菌酶及其他蛋白的快速、选择性、高灵敏检测提供了新途径。
英文摘要
A novel [Ru(bpy)(2)(dcbpy)NHS] labeling/aptamer-based biosensor combined with gold nanoparticle amplification for the determination of lysozyme with an electrochemiluminescence (ECL) method is presented. In this work, an aptamer, an ECL probe, gold nanoparticle amplification, and competition assay are the main protocols employed in ECL detection. With all the protocols used, an original biosensor coupled with an aptamer and [Ru(bpy)(2)(dcbpy)NHS] has been prepared. Its high selectivity and sensitivity are the main advantages over other traditional [Ru(bpy)(3)](2+) biosensors. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and atomic force microscopy (AFM) characterization illustrate that this biosensor is fabricated successfully. Finally, the biosensor was applied to a displacement assay in different concentrations of lysozyme solution, and an ultrasensitive ECL signal was obtained. The ECL intensity decreased proportionally to the lysozyme concentration over the range 1.0x10(-13)-1.0x10(-8) mol L(-1) with a detection limit of 1.0x10(-13) mol L(-1). This strategy for the aptasensor opens a rapid, selective, and sensitive route for the detection of lysozyme and potentially other proteins.