组成图示
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传感器类型
其他（倏逝场耦合波导模式生物传感器）
检测对象
生物素-dT20（biotin-dT20）、抗凝血因子IXa RNA适配体（anti-factor IXa RNA aptamer）、人凝血因子IX（human factor IX）、凝血因子IX结合蛋白（factor IX-binding protein）、甲型流感病毒血凝素（influenza A hemagglutinin, HA）、抗HA单克隆抗体（anti-HA mAb）；样品基质为Hepes-KOH缓冲液（pH 7.4）溶液。
检测原理
该传感器采用Kretschmann构型，以632.8 nm s偏振He-Ne激光激发SiO2波导模式。生物分子经氨基-醛基化学键合、链霉亲和素-生物素结合、适配体-靶标结合或抗体-抗原结合固定在纳米孔波导表面。识别事件使界面附近局部折射率增加，改变波导色散关系，导致反射率谷的共振角发生偏移（Δθ）并伴随反射率变化（ΔR）。纳米孔表面提高吸附分子数量，从而增强信号。检测为无标记实时光学读出，结合量越大，角度偏移越明显；非互补序列或不匹配分子不产生显著偏移，因此可区分特异性结合。
检测灵敏度
—
效应效果
系统表现出良好选择性：非互补dT20注入后未观察到角度偏移；凝血因子IX与FIX结合蛋白的结合依赖钙、镁离子，且结果与SPR分析一致。各步骤共振角偏移分别为Glu 0.15°、链霉亲和素0.12°、生物素-dT20 0.06°、抗FIX适配体0.11°、凝血因子IX 0.12°、FIX结合蛋白0.07°，总偏移达0.55°；对应反射率变化为0.09、0.07、0.04、0.07、0.09、0.04。作者认为EFC波导模式共振比SPR更尖锐，灵敏度更高，且SiO2/Si结构比Au膜SPR更稳定、重现性更好，可实时无标记监测生物分子组装、筛选未知结合伙伴及药物先导化合物。
传感器的构成
- 基底/换能器：SiO2玻璃基底与单晶Si（100）层，形成Kretschmann反射结构并支持倏逝场耦合波导模式。
- 波导层：热生长SiO2波导层（约480 nm），经137 MeV Au离子轰击和HF蒸气刻蚀形成纳米孔表面，增大吸附面积。
- 表面化学修饰：羟基化后用3-(三乙氧基硅基)丙胺（3APTS）引入氨基，再用2.5%戊二醛（Glu）形成醛基活化表面。
- 捕获/识别元件：链霉亲和素（streptavidin，100 nM）共价结合于Glu醛基；另一分支用抗HA单克隆抗体（anti-HA mAb，25 nM）固定。
- 连接/适配体层：生物素-dT20（biotin-dT20，100 nM）结合链霉亲和素；抗凝血因子IXa RNA适配体（anti-factor IXa RNA aptamer，含poly(A24)尾，100 nM）与dT20杂交。
- 目标/组装分子：人凝血因子IX（human factor IX，100 nM）、凝血因子IX结合蛋白（factor IX-bp，100 nM）、甲型流感病毒血凝素（HA，100 nM）及第二抗HA抗体（25 nM）。
- 封闭剂：3%牛血清白蛋白（BSA）封闭未反应醛基，降低非特异性吸附。
- 信号标记物：无标记（label-free），信号来自生物分子吸附引起的局部折射率变化。
中文摘要
生物自组装涉及多种生物分子相互作用，识别缺失结合伙伴对理解特定生物功能至关重要。本文报道了一种基于倏逝场耦合波导模式（EFC-waveguide-mode）的纳米生物传感器，用于实时监测表面辅助的生物分子组装过程。该传感器由SiO2玻璃基底、单晶Si层和热生长SiO2波导层构成，波导表面经高能Au离子轰击和HF蒸气刻蚀形成纳米孔，以提高吸附面积和检测灵敏度。通过3-APTS氨基化和戊二醛（Glu）醛基活化，将链霉亲和素共价固定于表面，再依次结合生物素-dT20、抗凝血因子IXa RNA适配体、人凝血因子IX及凝血因子IX结合蛋白；同时利用抗血凝素单克隆抗体和甲型流感病毒血凝素验证夹心法。检测基于Kretschmann构型下632.8 nm He-Ne激光激发波导模式，分子吸附引起局部折射率变化，导致共振角和反射率发生可测偏移。结果表明，该无标记光学传感器可区分特异性结合与非特异性结合，适用于生物分子相互作用监测、未知结合伙伴筛选及药物先导化合物发现。
英文摘要
Biological self-assembly is a natural process that involves various biomolecules, and finding the missing partner in these interactions is crucial for a specific biological function. Previously, we showed that evanescent-field-coupled waveguide-mode sensor in conjunction with a SiO(2) waveguide, the surfaces which contain cylindrical nanometric holes produced by atomic bombardment, allowed us to detect efficiently the biomolecular interactions. In the present studies, we showed that the assembly of biomolecules can be monitored using the evanescent-field-coupled waveguide-mode biosensor and thus provide a methodology in monitoring assembly process in macromolecular machines while they are assembling.