提出了一种双通道探针式81°倾斜光纤光栅(81°TFG)传感器,并将其用于甲胎蛋白(AFP)的免疫检测研究。首先,在81°TFG端面镀银膜形成反射式81°TFG,构建由2×2耦合器和两支81°TFG探针组成的双通道传感器。然后,在栅区表面修饰大尺寸AuNs粒子和GO,并以AFP单克隆抗体为特异性识别单元修饰栅区表面,实现基于双通道探针式81°TFG局域表面等离子体共振(LSPR)的AFP免疫传感器。最后,在复杂血清环境下完成免疫检测实验,结果表明,该传感器对AFP抗原质量浓度的检测极限在1~10 pg/mL之间,检测的饱和点约为200 ng/mL,灵敏度约为0.155 nm/log(pg/mL),对肝癌患者的血清具有良好的特异性响应。相比单通道透射式81°TFG传感器,该传感器能实现对目标分子阳性和阴性样本的同时对照检测,从而增强临床检测应用中的可靠性,且操作更简便、应用潜力更大。

声表面波(SAW)免疫传感器是一种新型生物传感器, 该文设计并实现了一个高频的SAW免疫传感器检测系统。该系统利用锁相环控制输出信号频率对输入信号频率跟踪锁定, 通过测量频率变化量即能完成对免疫传感器的检测, 通过液晶屏显示结果。测试结果表明, 该检测系统能准确测量频率156~162 MHz内的传感信号, 系统的最大测量误差仅0.85%, 满足SAW免疫传感器高频检测领域的工程实际需要。

降钙素原(Procalcitonin, PCT)对于反映患者炎症甚至败血症患病程度具有重要意义。为实现低浓度PCT的免标记检测, 利用极大倾角光纤光栅(Excessively Tilted Fiber Grating, Ex-TFG)的低温度交叉敏感性和高折射率灵敏度的优点, 在光纤的表面修饰金黄色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus Protein A, SPA), 再将PCT单克隆抗体固定在SPA分子层, 从而构成对PCT具有特异性检测功能的免疫传感器。实验结果表明: 降钙素原含量为0.5ng/mL时, 谐振波长红移约13pm; PCT的浓度为200ng/mL时, Ex-TFG的红移量基达约125pm; 浓度为1000ng/mL时, 红移量趋于饱和, 最大红移量约150pm。通过对实验数据拟合, 发现Ex-TFG谐振波长的红移量与PCT浓度之间的关系满足Langmuir模型, 相关性系数为0.98。该方法为低浓度PCT的检测提供了一种免标记、快速的检测方法。

提出一种基于81°倾斜光纤光栅(81°-TFG)的新城疫病毒(NDV)免疫传感器。分析81°-TFG传感器的基本原理和传感特性。利用金黄色葡萄球菌蛋白A(SPA)修饰81°-TFG的表面,然后将自制的高纯度新城疫病毒单克隆抗体(MAbs)通过SPA分子固定于81°-TFG表面,从而制成对NDV抗原特异性检测的传感器。实验结果表明:该免疫传感器对NDV的探测极限在0.1 ~0.2 ng/mL之间,检测饱和点约为1.0 ng/mL;在0~1.0 ng/mL范围内具有良好的线性度(R²约为 0.982),灵敏度约为342 pm/(ng·mL ^-1);且该传感器具有良好的可重用性和对NDV抗原的高度特异性,并能用于NDV的临床检测。相对于传统的免疫荧光技术、酶联免疫等生化检测方法,本文提出的方法具有免标记、操作简便、快速检测等优点。