提出一種基于氧化石墨烯包裹金納米殼（EGO-AuNS）修飾長周期光纖光柵（LPFG）的新型免疫傳感器,并將其應(yīng)用于禽流感病毒（AIV）檢測。利用靜電結(jié)合原理將石墨烯（GO）包裹在金納米殼（AuNS）表面形成EGO-AuNS復(fù)合材料;采用硅烷偶聯(lián)劑以共價鍵結(jié)合方式將其固定在LPFG表面;再以AIV單克隆抗體（AIV-MAbs）為特異性生物分子識別單元,固定于光柵表面構(gòu)成EGO-AuNS-LPFG免疫傳感器。結(jié)果表明:在折射率（RI）1.333--1.411范圍內(nèi),EGO-AuNS-LPFG傳感器RI靈敏度高達-66.60 nm/RIU,約為普通LPFG傳感器的6倍。通過對不同濃度等級AIV抗原溶液的檢測,表明該免疫傳感器的檢測極限約為8 ng/mL,飽和點約為50μg/mL,在其線性響應(yīng)區(qū)域的檢測靈敏度約為2946.25 pm/(μg·mL^-1),約為基于GO涂覆包層腐蝕型普通LPFG的AIV免疫傳感器靈敏度的7.3倍;此外,其對AIV分子的解離系數(shù)約為3.49×10^-9 mol/L。通過對幾種尿囊液的對照檢測實驗,表明該免疫傳感器且具有良好的... 

【文章來源】：光學(xué)學(xué)報. 2020,40(18)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

EGO-AuNS-LPFG免疫傳感器制作過程。

EGO-AuNS-LPFG傳感系統(tǒng)如圖3所示。由光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)(MOI-SM125,波長分辨率5 pm)的一個通道(CH1)發(fā)射掃頻激光(1510～1590 nm,頻率1 Hz),并將掃頻激光入射到SMF-28繼續(xù)傳輸至光纖隔離器,該隔離器用于防止后向散射和反射光對前向傳輸光的影響。EGO-AuNS-LPFG傳感器的兩端水平固定在載玻片上,中間可移動的載玻片用于替換不同濃度的被測液體。為防止外界空氣、灰塵等雜質(zhì)對生物環(huán)境的干擾,整個傳感器用一個玻璃槽罩住。傳感器表面的識別分子與待測目標(biāo)生物分子發(fā)生的特異性結(jié)合反應(yīng)改變了LPFG的某些光學(xué)特征,導(dǎo)致LPFG中前向傳輸包層模諧振峰發(fā)生變化。將光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)的另一個通道(CH2)連接到計算機上實時顯示諧振峰的變化,完成對待測生物溶液的檢測。4 結(jié)果與討論

實驗采用普通LPFG,其周期約為568 μm,柵區(qū)長度為1 cm,損耗峰強度約為30 dB。首先,使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的稀HNO3浸泡LPFG柵區(qū)1 h,去除光柵表面的灰塵及多余雜質(zhì),再用去離子水(DI水)和無水乙醇反復(fù)沖洗光柵表面后,置于60 ℃的對流烘干機中烘干10 min,保證光柵表面清潔干燥。之后,取8 mg/mL的NaOH溶液10 mL浸泡光柵3.5 h(40 ℃),再于常溫浸泡30 min,以激活LPFG表面的—OH基團,用超純水反復(fù)沖洗光柵表面以去除多余雜質(zhì),置于50 ℃的對流烘干機中干燥10 min。接著,將羥基化的柵區(qū)浸沒于300 μL(避免涂覆層被浸泡)體積分?jǐn)?shù)為5%的APTES溶液浸泡1 h后,使用超純水沖洗光柵表面,去除未結(jié)合的單體,并在70 ℃的烘箱中烘烤30 min以增強APTES單層的穩(wěn)定性。取500 μL所制備的EGO-AuNS混合溶液在室溫下浸泡光柵12 h,AuNS表面GO上的—COOH基團與光柵表面的—NH2基團通過共價鍵結(jié)合的方式牢固地連接在一起。待反應(yīng)結(jié)束后用超純水和無水乙醇反復(fù)沖洗其表面,沖去未結(jié)合的EGO-AuNS。將光柵放入50 ℃對流烘干機中烘干10 min以確保EGO-AuNS涂層的穩(wěn)定性,最終得到EGO-AuNS-LPFG傳感器。進一步,將EDC(0.004 g)和NHS(0.002 g)以2∶1的質(zhì)量比溶于200 μL的純超水中,取MES緩沖液300 μL混合均勻,得到EDC/NHS活化劑;將EGO-AuNS-LPFG傳感器浸入300 μL的EDC/NHS活化劑中1 h以活化其表面的—COOH基團;然后,在室溫下將EGO-AuNS-LPFG傳感器置于50 μg/mL的AIV-MAbs溶液(300 μL)中反應(yīng)1 h,使GO上的—COOH基團與AIV-MAbs上的氨基結(jié)合在光柵表面固定AIV-MAbs。待反應(yīng)結(jié)束后用PBS反復(fù)沖洗傳感器以去除其表面未結(jié)合的AIV-MAbs;最后,用配制好的SMPSF封閉液浸泡EGO-AuNS-LPFG傳感器1 h,以封閉光柵表面未被AIV-MAbs封閉的羧基位點。EGO-AuNS-LPFG生物傳感器的整個制備的表面化學(xué)反應(yīng)過程如圖2所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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