基于POF的生物传感器用于海水中的皮质醇检测,作为水产养殖系统的工具
Francesco Arcadio1, Simone Soares2,3, Jan Nedoma4
1Department of Engineering, University of Campania Luigi Vanvitelli, Via Roma 29, 81031, Aversa, Italy.
Scientific reports
|June 7, 2024
概括
这项研究提出了用于检测皮质醇的新型聚合物光纤 (POF) 生物传感器. 开发的免疫传感器在各种样本中实现了高度敏感的皮质醇检测,而无需放大.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分析化学 分析化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 皮质醇检测对于诊断与压力相关的疾病和监测生理条件至关重要.
- 现有的生物传感器技术往往需要复杂的样品准备或放大步骤.
- 表面等离子共振 (SPR) 提供了一种具有高灵敏度的无标签检测方法.
研究的目的:
- 开发和描述基于D形聚合物光纤 (POF) 的新型表面等离子共振 (SPR) 免疫传感器,用于皮质醇检测.
- 评估不同功能化协议 (囊胺和脂酸) 对传感器性能的影响.
- 评估生物传感器的灵敏度,选择性和在海水等现实世界样本中的适用性.
主要方法:
- 设计和制造D形POF SPR平台.
- 使用囊胺和脂酸链接剂,用抗体对SPR表面进行功能化.
- 在人工和真实样本中对皮质醇进行定性和定量分析.
- 使用干扰物质 (胆固醇,) 的选择性测试.
- 在复杂矩阵 (模拟和真实海水) 中的性能评估.
主要成果:
- 达到了0.8 pg/mL (cysteamine) 和0.2 pg/mL (lipoic acid) 的皮质醇检测极限 (LOD).
- 通过脂酸功能化,表现出增强的敏感性 (一个数量级).
- 对干扰物质表现出良好的选择性.
- 在真实海水样本中成功测量了皮质醇度,通过金标准方法验证.
- 检测不需要放大或样本处理.
结论:
- 开发的POF-SPR免疫传感器为皮质醇检测提供了一个敏感,选择性和无标签的平台.
- 脂酸功能化显著改善传感器性能,特别是在低度的皮质醇.
- 这些生物传感器显示出对环境监测和临床诊断的前景,即使在海水等复杂矩阵中也是如此.
