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Chem. Eng. J. | 超灵敏微纳光纤干涉型分子印迹传感器

发布单位:方再金 发布时间:2020-01-18

感冒发烧到医院看病,为何做了血常规还要检测CRP?首先CRP就是C-反应蛋白(C-reactive protein)。医生要求检测CRP,是因为其参考值能够帮助辨别呼吸道感染类型是细菌性感染还是病毒性感染。同时CRP检测对评估炎症性疾病的活动度、监测手术后的并发感染及移植后的排斥反应等方面有着重要的意义。

本团队提出一种新型的光纤生物传感技术,可实现超高灵敏度的CRP特异性检测。其工作原理是以拉锥技术实现的微纳光纤模式干涉仪作为换能器件,采用分子印迹技术在光纤器件表面构建聚多巴胺分子印迹薄膜实现对CRP的特异性识别检测。分子印迹技术也叫分子模板技术,常被描述为制备与识别“分子钥匙”的人工“锁”技术。光纤传感器表面构建分子印迹薄膜,就等同于在光纤表面安装上了人造“特异性捕手”,专门“捕获”生物样品中的目标分子。目标分子“捕获”会引起微纳光纤表面折射率变化,并进一步转化为干涉光谱漂移实现生物识别检测。利用这一技术,我们实现了灵敏度为0.881nm/(lg ng/mL),检测极限达到5.813 × 10−10ng/mL的超灵敏微纳光纤干涉型CRP分子印迹传感器。




与传统光纤生物传感技术相比,分子印迹技术的引入带来了优越的预定性、识别性和实用性。它可以根据不同目标而制备不同的分子印迹聚合物。同时,由于分子印迹薄膜是通过化学合成的方法制备的,还具备一般天然特异性识别分子所不具备的多种反应条件适应性、稳定性和长寿命。该技术为光纤生化传感器设计提供了新思路,为多功能光纤传感器在化学、生物、医学等领域应用开辟了可行途径。

该成果由本团队与暨南大学生物医学工程系以及华南师范大学生命科学学院团队合作完成,硕士研究生刘鑫和林文夫为该论文的并列第一作者,孙立朋副研究员和张奕副研究员为论文共同通讯作者。这项工作得到了国家自然科学基金(81701808U170126861705083)项目的资助。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894720300656