免疫傳感器技術

實驗概要

本實驗以非標記光學免疫傳感器為例，簡述免疫傳感器的檢測步驟。該免疫傳感器是用硅片來作為抗原或抗體的固相載體，將抗原或抗體包被于其上之后，在硅片上覆蓋以一柵欄狀遮蔽，再用短波紫外線照射，使硅片上產生有免疫活性和無免疫活性的抗原(抗體)的周期區，當將此表面與檢樣共育時，只在免疫活性區產生抗原抗體反應，通過檢測光的衍射信號強度，獲得待測物的濃度。

實驗原理

免疫傳感器是應用固定有抗原或抗體的電極制造的一類生物傳感器(biosensor)。創建于20世紀70年代，該免疫傳感器巧妙地利用抗體與相應抗原間具有特異性識別和結合能力的原理設計而成。該傳感器有兩種，一是非標記光學免疫傳感器，即直接用化學修飾法將抗原或抗體固定于金屬電極表面，當電極上的固定化抗原與待測抗體相遇時，即于電極表面發生抗原抗體反應，因為抗體是帶電荷的蛋白質，故能引起固定化抗原膜的電荷狀態發生改變，并產生感應膜電位差，通過對膜電位差的測定，即可測算出標本的抗體量。二是標記免疫傳感器，是在待測樣品中引入過氧化物酶標記的抗原，標記抗原與未標記待測抗原競爭結合傳感器探頭上的抗體，洗去未結合的游離抗原后，將探頭浸入酶底物中，即可測算標本中的抗原。

實驗步驟

1. 活化硅片，將硅片于含有20g/L APTS(aminopropyl triethoxysilane)的丙酮溶液中回流16h，用丙酮和去離子水徹底清洗；

2. 抗體包被可直接用物理吸附法將抗體包被于活化硅片上，也可將抗體先用100mmol/L過碘酸鈉處理，再與APTS活化的硅片于4℃共育過夜進行包被；

3. 柵化表面，將包被抗體的硅片用一裝有254nm紫外光燈的蔽光柜(Model MA 40 Mask Aligner)覆蓋后，用紫外光照射150~200 s；

4. 制備檢測探頭(dipstick)，將上述處理過的硅片切成4×5mm小方片，固定于一塑料檢測探頭上一個凹進去的腔內；

5. 檢測樣品，將50μl檢樣滴加于探頭的硅片上，室溫反應10min，用去離子水洗后吹干，用光學生物傳感器讀出器測定光衍射信號，推算出待測物的濃度。根據檢測光的衍射信號值，獲得待測物的濃度，其靈敏度比常規檢測方法要高。