In situ cancer diagnosis through online plasmonics.
大多数癌症诊断依赖生物标志物检测，若能在可疑癌灶直接检测，可避免活检。肺癌常于晚期发现，亟需早期诊断技术。为此，作者设计了一种微创导管嵌入生物传感器，将光刻印在电信级光纤中的特定光栅结构与薄金属涂层上接枝受体的覆盖层相结合，产生等离子体耦合。该光电极靶向在癌细胞表面过表达的一类细胞角蛋白。传感器在来自十余位患者的新鲜切除肺组织中进行...
Impact of N-glycosylation on Fcγ receptor / IgG interactions: unravelling differences with an enhanced surface plasmon resonance biosensor assay based on coiled-coil interactions.
免疫球蛋白G（IgG）的N-糖基化谱被认为是关键质量属性，因为它影响IgG与Fcγ受体（FcγR）的相互作用，进而影响抗体依赖性细胞免疫反应。本研究在表面等离子共振（SPR）生物传感器检测中，考察了FcγR捕获方法以及FcγR N-糖基化对多种曲妥珠单抗（trastuzumab, TZM）糖型相互作用动力学的影响。作者开发了基于卷曲...
Peptide Functionalization of Gold Nanoparticles for the Detection of Carcinoembryonic Antigen in Blood Plasma via SPR-Based Biosensor.
功能化纳米粒子在表面等离子共振（SPR）生物传感器中可显著增强传感响应，但其表面修饰方式直接影响与复杂基质的相互作用及生物分子检测适用性。本研究以结直肠癌标志物癌胚抗原（CEA）为模型，系统考察生物功能化金球形纳米粒子（Bio-NPs）的 ζ 电位与免疫夹心法 SPR 响应增强之间的关系。作者通过改变金纳米粒子表面结合的肽类配体（链...
Receptor Binding Affinities of Synthetic Cannabinoids Determined by Non-Isotopic Receptor Binding Assay.
天然或合成大麻素的主要药效预测因子是其与中枢神经系统大麻素1型受体（CB1）的结合亲和力，因为大麻素的主要精神作用通过该受体介导。传统受体结合实验依赖放射性同位素，存在放射性操作不便和许可限制。本研究采用表面等离子共振（SPR）技术建立非放射性受体结合检测方法，测定五种大麻素对纯化重组CB1的结合亲和力，并与放射性同位素受体结合实验...
Synthesis of Fe₃C@C from Pyrolysis of Fe₃O₄-Lignin Clusters and Its Application for Quick and Sensitive Detection of PrP
朊病毒蛋白 PrPSc 因具有引发朊病毒病的致病潜力而受到广泛关注。本研究通过 Fe3O4 表面 ≡Fe–OH 与木质素羟基之间的氢键作用制备 Fe3O4–木质素簇，并经碳热处理成功合成 Fe3C@C。深入表征证实该复合材料为 Fe3C@C 核壳颗粒。在此基础上，作者构建了新型三明治表面等离子共振（SPR）检测体系，利用裸金表面和适...
Quantification of Recombinant Products in Yeast.
酵母中表达的多种重组蛋白可采用不同方法定量，经典技术与先进方法均可用于粗上清分析，这对筛选和制造尤为重要。本章首先介绍所引入方法的分析学背景，并针对不同工业产品给出具体定量建议。方法组合包括电泳、色谱和酶联免疫吸附试验（ELISA）等经典技术，也涵盖基于生物传感器、微流控以及自动化、微型化的方法。文中总结各方法的优点与局限，并指出尽...
Direct immobilization of sugar probes on bovine serum albumin-coated gold substrate for the development of glycan biosensors.
基于表面等离子共振（SPR）的糖链生物传感器因在细胞行为、病原检测、药物筛选和糖生物学研究中的潜在应用而受到关注。金基底上糖探针的可控固定被认为是决定此类 SPR 生物传感器性能的关键。本文报道在温和条件下，通过 squaric acid 介导反应将甘露糖探针直接偶联到金基底上的牛血清白蛋白（BSA）层。BSA 层不仅提供反应性氨基...
Reversible, High-Affinity Surface Capturing of Proteins Directed by Supramolecular Assembly.
本文报道一种基于多价主客体相互作用的动态超分子策略，用于在材料表面直接组装蛋白质。作者通过一步纳米加工在金表面制备取向良好的β-环糊精（β-CD）自组装单分子层（β-CD-SAM），使β-CD空腔暴露于界面，并与蛋白质表面的疏水氨基酸形成特异性包合复合物。以细胞色素c、胰岛素、α-糜蛋白酶和RNase A为模型蛋白，表面等离子共振（...
Label-free detection of exosomes using a surface plasmon resonance biosensor.
外泌体被认为能够携带肿瘤特异性信息，包括mRNA、microRNA和蛋白质，并将其传递至远端细胞，从而促进继发转移。因此，开发一种灵敏且特异的外泌体检测平台对于肿瘤诊断具有重要意义。本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）生物传感器的简单方法，用于实时、无标记地检测临床相关外泌体。该方法在检测BT474乳腺癌细胞来源外泌体方面表现...
Long-Range Surface Plasmon-Polariton Waveguide Biosensors for Human Cardiac Troponin I Detection.
本文讨论直行长程表面等离子极化激元（LRSPP）波导作为无标记生物传感器，用于检测人肌钙蛋白I（cTnI）。传感器由嵌入低折射率光学级氟聚合物CYTOP中的5 µm宽、35 nm厚金条纹构成，并在金表面刻蚀流体通道。该工作展示了LRSPP波导生物传感器检测急性心肌梗死（AMI）生物标志物cTnI的应用。cTnI是AMI的重要血液标志...
Polymer-Templated Gold Nanoparticles on Optical Fibers for Enhanced-Sensitivity Localized Surface Plasmon Resonance Biosensors.
在光纤上构建高密度且分散良好的金纳米粒子（AuNPs）阵列，可弥补局域表面等离子共振（LSPR）与传统表面等离子共振（SPR）在灵敏度和传感性能之间的差距。作者采用基于聚苯乙烯-b-4-乙烯基吡啶（PS-b-P4VP）嵌段共聚物刷层的简单自组装方法，将直径 10–92 nm 的 AuNPs 固定于光纤表面。与使用（3-氨基丙基）三甲...
Early Detection of the Fungal Banana Black Sigatoka Pathogen
香蕉黑叶斑病是由半专性寄生真菌斐济伪尾孢菌（Pseudocercospora fijiensis）引起的重要香蕉病害，可导致产量和品质显著下降。为在病害早期识别病原并减少损失，作者开发了一种高灵敏度表面等离子共振（SPR）免疫传感器，用于真实香蕉叶提取物中 P. fijiensis 的早期检测。该传感器以金膜 SPR 芯片为换能器，...
The Sensitivity of Grating-Based SPR Sensors with Wavelength Interrogation.
表面等离子共振（SPR）传感器具有无标记、实时检测优势，光栅耦合结构适合紧凑集成，但其灵敏度尚未充分探索。本文推导了波长探测模式下光栅基SPR传感器灵敏度的解析表达式。与以往将分析物内入射角视为固定值的模型不同，本文考虑实际实验中空气侧入射角固定、分析物内角度随折射率按斯涅尔定律变化的条件，系统讨论了工作波长、光栅周期、金属材料和分...
Sensitivity Enhancement of a Surface Plasmon Resonance with Tin Selenide (SnSe) Allotropes.
单层硒化锡（SnSe）具有与石墨烯和磷烯类似的层状结构，并表现出优异的光电性能，是二维材料家族中备受关注的新成员。本文采用传输矩阵法，研究了基于三种单层SnSe同素异形体的表面等离子共振（SPR）生化传感器。该传感器采用Kretschmann衰减全反射构型，以BK7玻璃为耦合棱镜，Ag膜为金属换能层，并在Ag表面分别引入α-SnSe...
Detection of naphthalene in sea-water by a label-free plasmonic optical fiber biosensor.
本研究开发了一种无标记塑料光纤表面等离子共振生物传感器，用于检测海水中的萘。为此，作者采用逆合成策略设计并合成了萘衍生物，将其与钥孔 Limpet 血蓝蛋白（KLH）偶联作为抗原，免疫兔后制备并纯化抗萘单特异性抗体，并通过间接ELISA验证其结合能力。传感器以D形塑料光纤（POF）为基底，在抛光暴露的PMMA纤芯上旋涂光刻胶缓冲层并...
Rapid Colorimetric Detection of Bacterial Species through the Capture of Gold Nanoparticles by Chimeric Phages.
快速、低成本且灵敏地检测细菌病原体对人类健康与安全具有重要意义。本文提出一种基于细菌细胞与其感染病毒（噬菌体）相互作用的简单细菌种类检测策略。作者对噬菌体 M13 进行工程化改造，使其展示天然靶向目标细菌的噬菌体受体结合蛋白。通过巯基化修饰，工程化噬菌体可结合金纳米颗粒；金纳米颗粒在噬菌体上聚集并作为信号放大器，因表面等离子共振性质...
Towards Point-of-Care Insulin Detection.
基于葡萄糖代谢的胰岛素剂量方案可帮助全球数百万糖尿病患者控制血糖。自胰岛素被发现以来，胰岛素类似物、剂量方案改进和便携式血糖仪显著改善了血糖管理，当前研究也关注更少侵入性的替代采样部位。然而，直接测量游离胰岛素的即时检测（POC）设备仍是缺失环节。同时测量葡萄糖和胰岛素可改善胰岛素敏感性估计、降低控制波动并提高低血糖安全性。由于胰岛...
Label-free plasmonic biosensors for point-of-care diagnostics: a review.
光学生物传感器，尤其是基于纳米等离激元技术的平台，近年来成为即时诊断（POC）疾病诊断与治疗随访的潜在解决方案。此类平台可提供无标记、即时出结果的检测，并采用小型化、易操作设备，有望克服传统诊断方法的部分局限。本文系统评述纳米等离激元生物传感器在POC诊断中的最新进展，重点讨论已证明可集成于便携平台的系统，并突出以蛋白质、核酸和细胞...
Epitope and affinity determination of recombinant Mycobacterium tuberculosis Ag85B antigen towards anti-Ag85 antibodies using proteolytic affinity-mass spectrometry and biosensor analysis.
结核病是全球感染性疾病死亡的首要原因，目前唯一临床使用的抗结核疫苗效力并不确定。本研究旨在为理性设计抗结核新型糖缀合疫苗提供基础。作者首先对结核分枝杆菌（MTB）Ag85B 重组抗原（rAg85B）、其点突变变体及半合成糖缀合物进行结构表征。随后采用蛋白酶解亲和质谱（PROTEX-MS）和表面等离子共振（SPR）生物传感器分析，定性...
Biomolecular charges influence the response of surface plasmon resonance biosensors through electronic and ionic mechanisms.
表面等离子共振（SPR）生物传感器已成为无标记光学生物分子传感和生物分子相互作用动力学研究的重要技术。尽管生物分子通常含有大量可电离基团，但生物分子体系的静电电荷如何影响 SPR 响应仍缺乏系统认识。本文表明，SPR 传感器表面生物分子层中的负静电电荷会引起显著的 SPR 光谱位移，并识别出两种主要机制：一是带电生物分子层上方形成双...