组成图示
点击图片查看大图 · 依据论文自动绘制
传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
孕酮（progesterone，Prog）及其尿液代谢物；样品基质：雌性袋食蚁兽（numbat，Myrmecobius fasciatus）尿液
检测原理
该传感器采用竞争免疫电化学原理。丝网印刷工作电极表面固定孕酮单克隆抗体CL425，样品/标准品中的孕酮与固定标记物prog/HRP竞争结合抗体位点。样品孕酮浓度越高，结合到电极上的prog/HRP越少。洗涤后加入含O-苯二胺（OPD）和过硼酸钠的HRP底物缓冲液，结合在电极上的HRP催化底物发生氧化还原反应，改变工作电极与参比电极间的电位。电位差随孕酮浓度升高而降低，通过Ln/Ln多项式标准曲线（y=a+bx+cx2）计算未知样品浓度。抗体对孕酮代谢物有交叉反应，因此适用于尿液中孕酮代谢物监测。
检测灵敏度
EIA灵敏度: 0.013 ng/mL；EIA标准范围: 0.0156 ng/mL–4 ng/mL；生物传感器标准范围: 0.25 ng/mL–4 ng/mL；标准曲线R^2 > 0.98；与EIA相关系数: r = 0.83
效应效果
传感器标准曲线与EIA平行，结果相关系数r=0.83，尿样稀释呈平行性。EIA灵敏度0.013 ng/mL，批内/批间CV<12%，线性回收率91%（86–101%）；传感器标准曲线R^2>0.98。6只袋食蚁兽不同发情阶段尿孕酮浓度：早发情前期1.36±0.22对1.62±0.23 ng/mL，发情后期0.91±0.18对1.10±0.36，发情期0.98±0.43对1.93±0.97，黄体期3.72±0.11对4.40±0.64，差异均不显著（p>0.1）。孵育60 min，短于EIA的2 h，设备简单，适合野外。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：丝网印刷电极（screen printed sensors，Universal Sensors），含工作电极与参比电极，用于固定识别元件并测量电位差
- 识别元件：孕酮单克隆抗体（CL425，monoclonal progesterone antibody），涂覆于工作电极，特异性结合孕酮及其代谢物
- 后涂层/封闭层：后涂层缓冲液（post-coating buffer，Tropbio #050317，pH 7.7），37℃干燥15 min，用于固定抗体层
- 竞争标记物：孕酮-3-CMO-辣根过氧化物酶（progesterone-3-CMO-HRP，prog/HRP），与样品孕酮竞争结合抗体并携带HRP信号
- 洗涤液：PBS + 0.05% Tween 20，用于去除未结合样品与标记物
- 信号底物/氧化剂：0.05 M 柠檬酸缓冲液含0.1 mg/mL O-苯二胺（OPD）及0.03%过硼酸钠（sodium perborate），作为HRP底物/氧化剂产生电化学信号
- 读出装置：Universal Sensors 读数仪与96孔低吸附聚丙烯板（Greiner Bio-one #6150），连续读取工作/参比电极电位
中文摘要
本研究开发了一种基于丝网印刷电极的电化学生物传感器系统，用于检测雌性袋食蚁兽（Myrmecobius fasciatus）尿液中的孕酮（progesterone）水平，以非侵入方式评估卵巢功能。传感器工作电极涂覆孕酮单克隆抗体CL425，样品或标准品与孕酮-3-CMO-辣根过氧化物酶（prog/HRP）标记物竞争结合抗体，经洗涤后加入HRP底物，测量工作电极与参比电极之间的电位差。EIA与生物传感器标准曲线具有平行性，传感器结果与传统EIA相似（r=0.83），不同发情周期尿孕酮浓度无显著差异。抗体CL425可交叉反应多种孕烷代谢物，使尿液检测适用于野生动物；样品孵育60 min，短于EIA的2 h，读数设备简单，可用于野外。
英文摘要
A biosensor system was developed to measure progesterone levels in the urine of female numbats (Myrmecobius fasciata) as an index of ovarian function. Screen printed sensors were coated with a monoclonal progesterone antibody, and incubated in a mixture of sample/standard and progesterone-3-CMO-horseradish peroxidase (HRP). The difference in potential between the working and reference electrode was measured, after exposure to an HRP substrate. EIA and biosensor standard curves showed parallelism, and the biosensor gave values similar (r = 0.83) to the conventional EIA. Progesterone concentrations at different stages of the oestrus cycle were not significantly different to those obtained by EIA.