在纳米光子芯片上结合QCM和SERS:用于生物分子相互作用分析和蛋白质指纹的双功能传感器
Cosimo Bartolini1,2, Martina Tozzetti1,2, Cristina Gellini1
1Department of Chemistry "Ugo Schiff", University of Florence, Via della Lastruccia 3-13, 50019 Sesto Fiorentino, FI, Italy.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|August 27, 2025
概括
这项研究引入了双生物传感器,结合了石英晶微平衡 (QCM) 和表面增强拉曼光谱 (SERS) 以精确检测FKBP12蛋白质. 这一创新平台为药物诊断提供无标签的量化和分子洞察力.
科学领域:
- 生物医学工程
- 分析化学
- 纳米技术
背景情况:
- 精确检测特定蛋白质对于诊断和药物开发至关重要.
- 现有的方法可能缺乏灵敏度,特异性或实时分子信息.
- 整合多种传感方式可以克服个体技术的局限性.
研究的目的:
- 开发一个双生物传感平台,用于定量和分子特异性检测FKBP12.
- 利用石英晶体微平衡 (QCM) 进行质量量测定和表面增强拉曼光谱 (SERS) 进行分子指纹.
- 创建一个无标签的检测系统, 在药物诊断中有潜在的应用.
主要方法:
- 在QCM传感器上放置银纳米 dendritic 阵列.
- 用自定义接收器来选择性捕获FKBP12的传感器的功能.
- 同时进行QCM (质量测量) 和SERS (振动光谱) 分析.
主要成果:
- 通过使用双步兰姆尔吸附模型,QCM证明了FKBP12的敏感质量量定量.
- SERS提供了FKBP12的分子特异性振动指纹及其与受体的相互作用.
- 一个比值SERS参数作为一个强大的,依赖于度的复合形成的签名.
结论:
- 集成的QCM-SERS平台可以同时进行无标签的蛋白质定量和结构分析.
- 纳米基和特定受体增强检测灵敏度和选择性.
- 这种双重生物传感策略有助于提升药物诊断中的蛋白质检测,并可适应其他分析物.
