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
人免疫球蛋白G（human IgG，IgG）；样品基质为PBS缓冲液（0.01 mol L−1，pH 7.4）稀释的溶液
检测原理
该传感器采用波长调制SPR原理。K9玻璃基底上的Cr/Au膜在Kretschmann构型下受TM偏振光激发，产生表面等离子体共振；HDT自组装层将Ag膜稳定连接在Au膜上，Ag膜使共振波长红移，并通过其局域表面等离子体与Au膜传播等离子体耦合增强界面场。MPA自组装层提供羧基，经EDC/NHS活化后共价固定兔抗人IgG抗体。当人IgG流过传感表面时，与抗体特异性结合，使界面质量与折射率增加，共振波长发生位移。人IgG浓度越高，结合量越大，共振波长位移越大，从而实现无标记定量检测。
检测灵敏度
LOD: 0.30 μg mL−1（Ag/Au 膜；Au 膜为 2.50 μg mL−1）；检测范围: 0.30–40.00 μg mL−1（Ag/Au 膜）；共振波长位移: 0.51–6.09 nm；Au 膜检测范围: 2.50–40.00 μg mL−1，位移 0.51–3.80 nm
效应效果
与未修饰Au膜相比，Ag/Au膜使最低可检测人IgG浓度由2.50 μg/mL降至0.30 μg/mL，约提高8倍；在40.00 μg/mL时共振波长位移由3.80 nm增至6.09 nm。构建传感膜时，Ag膜、MPA层和抗体层分别引起21.89、49.78和20.27 nm位移，总位移较Au膜增加72.60 nm。PBS冲洗时响应几乎不变，说明抗体固定稳定；Au膜经超声清洗后可重复使用。论文未报告选择性、抗干扰、RSD或实际样品回收率，但作者认为该方法可用于低浓度生物分子的灵敏检测。
传感器的构成
- 基底/换能器：K9玻璃片（K9 glass slide）上沉积2 nm Cr粘附层和50 nm Au膜，作为SPR换能基底
- 自组装连接层：1,6-己二硫醇（HDT）自组装单层，一端结合Au、另一端结合Ag，增强Ag膜附着
- 银膜：Ag膜，由银镜反应沉积，Ag/Au总厚约60–65 nm，增强SPR灵敏度并使共振波长红移
- 功能化自组装层：3-巯基丙酸（MPA）自组装单层，提供-COOH用于固定抗体
- 识别元件：兔抗人IgG抗体（rabbit anti-human IgG），经EDC/NHS活化后共价固定，用于捕获人IgG
- 封闭剂：乙醇胺盐酸盐（ethanolamine hydrochloride，pH 8.5），封闭非特异结合位点
- 信号读出：波长调制SPR系统（Kretschmann构型、ATR棱镜、CCD光谱仪），监测共振波长位移
中文摘要
本文报道了一种基于银镜反应增强表面等离子共振（SPR）生物传感器灵敏度的方法。作者先在金（Au）膜表面构建1,6-己二硫醇（HDT）自组装单层，再利用银镜反应在Au膜上沉积一层薄银（Ag）膜，形成Ag/Au复合膜。随后用3-巯基丙酸（MPA）自组装层连接Ag膜与生物识别元件，并通过EDC/NHS活化羧基固定兔抗人IgG抗体。该传感器采用波长调制SPR模式，通过监测共振波长位移实现对人免疫球蛋白G（human IgG）的无标记检测。结果表明，Ag/Au膜使共振波长向长波方向移动，并增强SPR响应；用于检测人IgG时，检测范围为0.30–40.00 μg/mL，最低可检测浓度为0.30 μg/mL，约为未修饰Ag膜传感器（2.50 μg/mL）的1/8，说明Ag/Au膜可显著提高SPR生物传感器灵敏度。
英文摘要
Based on well-known silver mirror reaction the Ag film was formed on Au film modified by self-assembled monolayer (SAM) of 1,6-hexanedithiol (HDT). The sensitivity of the biosensor based on this Ag/Au film is enhanced compared to that based on Au film. When the surface plasmon resonance (SPR) biosensor based on this Ag/Au film was used to determine human IgG, the range of concentrations of human IgG that could be determined is 0.30-40.00 microg mL(-1). The lowest concentration (0.30 microg mL(-1)) that could be detected was about 8 times lower than that obtained by the biosensor without modification by Ag film (2.50 microg mL(-1)), which demonstrated that the biosensor based on Ag/Au film could make the resonant wavelength move to longer wavelength following with the sensitivity enhancement of the SPR biosensor.