在10-20的等离子单分子亲和力检测.

科学领域:

• 生物技术和生物传感技术
• 表面等离子共振 (SPR) 光谱学
• 分子诊断学 分子诊断

背景情况:

• 通过复制进行DNA放大是有效的,但在免疫试验中进行可比蛋白质检测仍然是一个挑战.
• 目前的表面等离子体共振 (SPR) 测定通常检测到大约10−9的度.
• 需要高度敏感的蛋白质检测方法来进行先进的诊断.

研究的目的:

• 为了证明蛋白质和DNA的等离子体单分子测试.
• 使用SPR.实现超低的检测极限 (LODs).
• 调查用于增强SPR性能的潜在放大机制.

主要方法:

• 开发了一个毫米宽的SPR表面,功能化了识别元件的物理吸收生物层.
• 使用生物层的酸性或性pH调节.
• 采用电位计和表面探测成像实验来分析这一现象.

主要成果:

• 蛋白质和DNA的检测极限低至10−20摩尔 (1±1分子在0.1毫升中).
• 在1小时内在人血清中证明了测试性能.
• 与典型方法相比,在SPR LOD中观察到11个数量级的改善.
• 确定了一种pH调节诱导的放大过程,涉及自我传播的蛋白质聚合和静电重新排列.

结论:

• 这项研究揭示了SPR生物传感中通过pH调节的生物聚合物进行尚未探索的放大机制.
• 这一过程显著提高了灵敏度,使其能够在物理极限上进行检测.
• 这些发现为基于SPR的高度敏感的临床诊断系统铺平了道路.