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
铜绿假单胞菌细胞（Pseudomonas aeruginosa cells），样品基质：细菌悬液/溶液（LB 培养后 0.5 M 乙酸钠缓冲液重悬）
检测原理
该传感器以金芯片为 SPR 换能基底，通过半胱胺在金表面自组装形成锚定层，再经戊二醛交联并吸附壳聚糖，最后利用壳聚糖与藻酸盐之间的静电/离子相互作用构建自组装多层。末端藻酸盐作为识别元件，可与铜绿假单胞菌细胞或其表面黏附相关结构发生相互作用，从而将细菌捕获在芯片表面。细菌结合后，金表面附近的质量密度和折射率发生变化，导致 SPR 共振角偏移，表现为 BIAcore 系统读出的折射单位（RU）增加。由于细胞质量较大，结合量随细胞浓度增加而增加，因此 RU 响应随铜绿假单胞菌浓度升高而增强。该方法无需荧光或酶标记，可实时监测细胞-藻酸盐相互作用。
检测灵敏度
未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
该 SPR 传感器对铜绿假单胞菌表现出明显选择性。在 1×10^8 CFU/ml 条件下，与 P. fluorescens 和 S. marcescens 对照相比，仅 P. aeruginosa 与藻酸盐固定化 SAMu 结合后引起明显折射率变化；P. fluorescens 响应较弱，S. marcescens 基本无变化。注入细胞悬液后响应快速，RU 值随细胞浓度增加：1×10^9、1×10^8 和 1×10^7 CFU/ml 分别约为 1152、656 和 173。论文未报告长期稳定性、重现性、实际样品加标回收率或与 ELISA、PCR 等方法的定量对比。作者认为该藻酸盐固定化自组装多层可作为无标记、实时 SPR 生物传感器识别层，用于溶液中铜绿假单胞菌病原菌检测。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：金传感器芯片（gold sensor chip），经 piranha 溶液处理，作为 SPR 换能基底
- 锚定层：半胱胺（cysteamine）自组装于金表面，通过硫基与金结合，提供后续连接位点
- 交联层：戊二醛（glutaraldehyde）与半胱胺层结合，用于交联壳聚糖层
- 阳离子聚电解质层：壳聚糖（chitosan，Mw 50–80 K，脱乙酰度 85%）溶于 2% 乙酸，与戊二醛/半胱胺层相互作用形成层
- 识别/捕获层：藻酸盐（alginate）通过离子相互作用与壳聚糖层形成壳聚糖-藻酸盐自组装多层（SAMu），末端藻酸盐捕获铜绿假单胞菌
- 信号读出：BIAcore J/SPR 系统监测折射单位（RU）或共振角变化
中文摘要
本研究制备了含藻酸盐层的壳聚糖-藻酸盐自组装多层（SAMu），用于在溶液中检测铜绿假单胞菌细胞，并采用 BIAcore 表面等离子共振系统评估其传感性能。金传感器芯片表面依次经半胱胺、戊二醛、壳聚糖和藻酸盐逐层修饰，形成稳定的多层结构。逐层形成过程中，生物传感器监测的折射单位（RU）值随层间相互作用逐步增加，表明藻酸盐已成功固定于芯片末端。将铜绿假单胞菌细胞悬液注入后，细胞与藻酸盐固定化 SAMu 的结合响应可立即被观察到。在 1×10^9、1×10^8 和 1×10^7 CFU/ml 浓度下，注入细胞后的 RU 值分别约为 1152、656 和 173，响应随细胞浓度增加而增强。结果表明，藻酸盐固定化 SAMu 具有作为表面等离子共振生物传感器识别元件用于铜绿假单胞菌快速检测的应用潜力。
英文摘要
A self-assembled multilayer (SAMu) including the alginate layer was prepared for detecting Pseudomonas aeruginosa cells in a solution and its potential was evaluated with a BIAcore system. After layer-by-layer formation, the refractive units (RU) values monitored with the biosensor increased by the interaction between the layers. The responses by the binding of P. aeruginosa cells to the alginate-immobilized SAMu were visualized immediately upon injection of the cell suspension. The RU values after injection of the cells were measured with approximately 1152, 656 and 173 for 1x10(9), 1x10(8) and 1x10(7)CFU/ml. This result suggests that the alginate-immobilized SAMu will have useful application for detecting P. aeruginosa cells in a biosensor analysis.