Surface Plasmon Resonance Biosensor Based on Smart Phone Platforms.
本文报道了一种基于智能手机平台的光纤表面等离子共振(SPR)生物传感器。该装置将轻量光学元件与传感元件通过光纤连接并固定于手机壳上,可方便安装或拆卸。测量、控制和参考通道由手机LED闪光灯发出的光经导入光纤照明,导出光纤端面的光由手机摄像头采集。SPR传感元件采用去除包层的导光石英毛细管,并在传感区镀50 nm金膜。通过Androi...
本文报道了一种基于智能手机平台的光纤表面等离子共振(SPR)生物传感器。该装置将轻量光学元件与传感元件通过光纤连接并固定于手机壳上,可方便安装或拆卸。测量、控制和参考通道由手机LED闪光灯发出的光经导入光纤照明,导出光纤端面的光由手机摄像头采集。SPR传感元件采用去除包层的导光石英毛细管,并在传感区镀50 nm金膜。通过Androi...
本文建立了介孔二氧化硅(MPS)薄膜生物传感器平台。以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶法结合旋涂工艺,在玻璃载片上制备MPS薄膜;分别使用P123和F127三嵌段聚合物作为介孔结构导向剂,并通过真空紫外(VUV)辐照或500 °C热煅烧去除模板。与热处理相比,经VUV辐照去除P123模板的薄膜具有更均匀的介孔阵列。进一步...
本文报道了一种基于二氧化钛包覆多孔硅的稳定无标记光学生物传感器。作者通过室温将二氧化钛溶胶-凝胶前驱体渗入多孔硅薄膜的内孔壁,并在500°C空气气氛中烧结,使纳米二氧化钛层均匀包覆多孔硅孔壁。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、能量色散X射线光谱、扫描电子显微镜和反射干涉傅里叶变换光谱对复合膜进行表征,结果表明二氧化钛连续包覆多孔硅...
纳米结构多孔硅(PSi)因高比表面积、良好生物相容性和成熟制备工艺,成为未来生物传感系统的有吸引力材料。为优化其作为生物传感器换能平台的性能,需要提高正确固定且具有合适取向的免疫球蛋白表面密度。本文制备并表征了一种新型生物传感系统,重点改善生物功能化级联。该系统由化学氧化多孔硅(CoxPSi)平台衍生化3-氨基丙基三乙氧基硅烷(AP...
本文报道了一种基于金纳米颗粒修饰氧化石墨烯(GO)增强传感平台的灵敏、选择性波长调制表面等离子共振(SPR)免疫传感器。GO片层具有良好的水分散性、生物相容性和高负载能力。作者合成了粒径15–20 nm的金球/GO复合(Au–GO),并用金黄色葡萄球菌蛋白A(SPA)进行修饰。该复合可直接自组装到SPR传感器的金膜表面;SPA特异性...
传统免疫分析常依赖荧光标记或显色反应,分析物输运以扩散为主,反应速率慢、检测时间长。本文集成交流电动力学与电化学阻抗谱(EIS),构建一种用于快速、灵敏、无标记检测的免疫芯片。在偏置交流电场下,交流电渗(ACEO)和正介电泳(DEP)可在数分钟内将分析物快速对流并捕获到 EIS 工作电极表面,使抗体–抗原(IgG–蛋白A)结合引起的...
本研究利用智能手机内置摄像头作为光谱仪,演示了智能手机作为无标记光子晶体生物传感器检测仪器的可行性。定制支架使手机与光学元件保持固定对准,从而准确、重复地测量传感器共振波长偏移。外部宽带光经入射小孔后准直并线性偏振,再正入射通过生物传感器;光子晶体仅共振反射窄带波长,其余波长透射。衍射光栅将剩余波长分散到摄像头像素上,形成高分辨率透...
结合抗体恒定区的亲和蛋白是生物技术中重要工具。本研究通过蛋白质工程扩展免疫球蛋白结合蛋白库,提高广泛使用的金黄色葡萄球菌蛋白A来源Z domain与小鼠IgG1(mIgG1)的结合强度。针对58个氨基酸三螺旋束Z domain的7个位点进行单点或双点氨基酸替换,共构建170个变体,在大肠杆菌中表达并检测其对一组mIgG1单克隆抗体的...
光学生物传感技术对无标记监测生物分子相互作用至关重要。随着功能蛋白质组和药物发现对高通量应用的需求增加,需要简便且通用的受体蛋白固定化方法。本文开发了一种用于微环谐振器生物传感器的聚合物平台,使受体蛋白可直接固定在波导表面,无需额外表面修饰。采用三种前驱体混合的溶胶-凝胶过程制备液态杂化聚硅氧烷,该材料可光刻、光固化并用于紫外压印。...
本文报道了一种基于多孔硅-碳(pSi-C)复合材料的稳定、无标记光学生物传感器。该材料首先通过电化学阳极氧化晶态硅(在含HF的电解质中)制备多孔硅模板,随后将聚呋喃甲醇(PFA)渗入孔道并碳化,形成光学平滑的pSi-C薄膜。与热氧化、十一碳烯酸氢硅化或乙炔碳氢化处理的多孔硅相比,pSi-C在pH 7.4和pH 12水缓冲液中表现出显...
本文报道一种基于聚合物纳米结构法布里–珀罗干涉仪(FPI)的无标记生物传感器。与传统FPI不同,其腔体内集成一层金包覆纳米孔结构。金包覆纳米结构层通过局域表面等离子共振效应以及显著增大的传感面积(至少比传统FPI大两个数量级)增强光学转换信号。作者以蛋白A与免疫球蛋白G(IgG)结合为模型,将蛋白A固定于纳米结构层表面,实时监测其与...
本文报道了一种用于细胞分离的定向生物偶联核壳 Fe3O4@Au 磁性纳米粒子(Fe3O4@Au MNPs)的合成方法。首先通过共沉淀法制备 Fe3O4 磁性纳米核,再在 Fe3O4 表面还原 HAuCl4 形成金壳,得到核壳结构磁性纳米粒子,并通过 TEM、XRD 和 UV–vis 光谱进行表征。随后,利用 16-巯基十六酸(16-...
本文报道了在平面金表面可控固定金纳米颗粒并构建三维生物传感器的方法。首先用己二硫醇(hexanedithiol, DT)功能化金表面,其两个硫醇端基使一端接枝到金上,另一端保留自由硫醇用于连接纳米颗粒。通过改变溶剂、温度和浸泡时间优化接枝条件,并用 PM-IRRAS 和 XPS 监测。高分辨 XPS 硫峰区分结合硫与自由硫,从而确定...
本文报道了一种基于二氧化钛(TiO2)纳米管阵列的稳定、无标记光学干涉生物传感器。TiO2纳米管阵列由钛箔阳极氧化并500 °C退火制备,具有高折射率、大内表面和负表面电荷。蛋白A(Protein A)通过静电吸附固定在纳米管内壁,作为捕获探针特异性结合兔免疫球蛋白G(rabbit IgG)的Fc段。反射干涉傅里叶变换光谱(RIFT...
本文基于成像椭偏术开发了一种用于薄膜与表面表征的成像椭偏生物传感器。研究采用蛋白A将人免疫球蛋白G(IgG)定向固定于硅表面,用于成像椭偏免疫分析。结果表明,经蛋白A固定于硅表面的人IgG比直接物理吸附于疏水表面的人IgG能结合更多多克隆抗IgG抗体,说明蛋白A可使IgG分子以高度取向方式固定,并较好保持其天然构象。进一步考察了蛋白...
本文开发了一种基频为170 MHz的高灵敏度石英晶体微天平(QCM)生物传感器。将一片厚9.7 µm的无电极AT切石英片置于传感器池中,利用线天线非接触激发其剪切振动,并由另一线天线接收振动信号,从而实现对共振频率的非接触测量。该170 MHz QCM生物传感器的质量灵敏度为15 pg/(cm2 Hz),比常规5 MHz QCM高约...
酶联免疫吸附测定(ELISA)广泛用于医学诊断、环境分析和生化研究。为缩短细胞因子ELISA分析时间并降低试剂消耗,作者设计并制备了一种聚合物微流控生物芯片,采用多项新技术:基于聚苯胺的表面修饰实现超疏水毛细管阀,以及氧等离子体-聚乙烯亚胺-酪氨酸酶-蛋白A修饰实现高灵敏度蛋白检测。利用超疏水毛细管阀实现正确的流序控制;实验测定各阀...
高效抗体固定是微阵列和微流控生物芯片开展酶联免疫吸附试验(ELISA)等高性能免疫检测的关键。本研究开发了一种基于生物素-聚(L-赖氨酸)-g-聚乙二醇(biotin-PLL-g-PEG)和蛋白A的抗体固定技术,用于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微通道表面。首先用氧等离子体活化PMMA,再接枝聚丙烯酸(PAA)引入羧基;biotin-...
本文报道了一种在金表面自组装单分子层上构建含生物素磷脂囊泡层,用于表面等离子共振(SPR)生物传感器固定生物素化受体蛋白的技术。作者以糖端烷基二硫醚二硫双(1-脱氧-D-山梨醇-1-氨基甲酰戊烷)(DDGP)形成亲水自组装单分子层,并比较了DOPC囊泡在DDGP、11-巯基十一烷酸、11-巯基十一烷醇、11-氨基-1-十一烷硫醇和1...