组成图示
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传感器类型
荧光生物传感器
检测对象
牛血清白蛋白（bovine serum albumin, BSA）；样品基质为 BSA 水溶液/缓冲液（原文未报告血清等实际样品）
检测原理
该传感器以 Quartz/AuNP/Cys/BRB 自组装双层为识别与换能界面。AuNP 提供纳米复合表面，Cys 间隔层使 BRB 远离金表面，避免金属自由电子引起的荧光猝灭。BSA 加入后与界面 BRB 发生相互作用，改变染料在双层中的聚集态和微环境；当 BRB 主要以二聚体/聚集态存在时，BSA 可促使二聚体向单体转化或改变其光物理状态，使 400 nm 激发下约 597 nm 的荧光发射增强并轻微蓝移。荧光强度随 BSA 浓度增加而增大，呈非线性关系。通过荧光光谱仪记录发射强度变化即可定量 BSA，界面自组装结构使灵敏度较体相溶液荧光检测提高约五个数量级。
检测灵敏度
LOD(3 SD/k): 3.2 × 10–10g/L；体相溶液 LOD: 1.131 × 10–4g/L
效应效果
该传感器具有可再生性和良好稳定性：BSA 检测后，将晶片浸入 1 mol/L 柠檬酸钠溶液 20 min，再用超纯水处理，荧光强度可恢复至接近原始水平。抗干扰实验显示，低于 10 倍当量的 Cu2+ 和 5 倍当量的 Fe3+ 不会引起 10% 的发射强度变化，单糖以及 K+、Na+、Zn2+ 等常见离子对检测无影响。但 DNA 浓度增加也会使荧光增强，说明该双层对核酸同样有响应，选择性并非完全特异。论文未报告 RSD、实际样品加标回收率或与 ELISA、HPLC、qPCR 等方法的对比。作者认为该界面荧光自组装传感器灵敏度比体相溶液检测高五个数量级，适合微量样品和芯片化分析。
传感器的构成
- 基底：石英晶片（Quartz wafer），经 HF/H2SO4/H2O 和热 piranha 溶液清洗，提供透明荧光测量基底
- 硅烷化层：γ-氨基丙基三乙氧基硅烷（APES），修饰石英表面，便于金纳米粒子沉积
- 金纳米粒子层：胶体金纳米粒子（AuNP），由 HAuCl4 经柠檬酸钠还原制备并吸附于硅烷化石英，形成纳米复合界面
- 间隔/识别辅助层：DL-半胱氨酸（Cys），在 pH 11.4 下自组装于 AuNP 表面，防止 BRB 直接接触金导致荧光猝灭
- 荧光信号层：丁基罗丹明 B（BRB），在 pH 5.7 下静电结合于 Cys 层，作为荧光探针并响应 BSA
中文摘要
本文报道了一种基于荧光自组装三明治双层的牛血清白蛋白（BSA）生物传感器。首先将石英晶片经酸洗、热 piranha 溶液处理并用 γ-氨基丙基三乙氧基硅烷（APES）硅烷化，再吸附柠檬酸钠还原制备的胶体金纳米粒子（AuNP），形成 Quartz/AuNP 纳米复合界面。随后以 DL-半胱氨酸（Cys）为中间层，在 pH 11.4 下自组装于 AuNP 表面，再于 pH 5.7 下使丁基罗丹明 B（BRB）静电结合，构建 Quartz/AuNP/Cys/BRB 荧光双层。Cys 层可避免 BRB 直接接触金表面，从而抑制金对荧光的猝灭。BSA 与界面 BRB 相互作用后，荧光强度随 BSA 浓度增加而增强，发射峰发生轻微蓝移。该传感器可再生，灵敏度比体相溶液荧光检测高约五个数量级，并研究了染料单体/二聚体存在形式对双层荧光光谱及 BSA 响应的影响。
英文摘要
Fluorescent dyes butyl rhodamine B were assembled via a DL-cystenine intermediate onto quartz wafers whose surface had first adsorbed gold nanoparticles. Hence self-assembled sandwich bilayers with nanocomposite structure were constructed which can be used as a biosensor for bovine serum albumin. The biosensor-based self-assembled monolayers (SAMs) are regenerable and have high sensitivity, five orders of magnitude higher than that of bulk solution phase sensing. The effects of existing forms of dyes on the fluorescence spectra of bilayers in the presence of bovine serum albumin were investigated.