ACS Sensors：测定蛋白质和病毒粒子的多重生物传感研究

根据个人需求定制医疗保健的能力正在不断增强，这可能会改变临床治疗方式。然而，要引导临床决策，需要快速、有效且经济实惠的诊断方法，这涉及测量多种生物标志物。慢性病和病原体迅速进化也增加了提高诊断能力的需求。目前的化学诊断通常在中心实验室中进行，需要多个步骤、分子标记和详细分析，导致结果需要数小时甚至数天才能出来。

与此不同，基于侧流装置的快速诊断试剂盒可以迅速返回结果，但它们只能检测少数特定的病原体或标志物。在这篇文章中，Martin Kartau他们提出了一种新的方法，利用具有手性纳米结构的一次性等离子体作为平台，进行低成本、无标记的光学生物传感，具有多路复用功能，而不需要当前光学生物传感器通常所需的复杂流动系统。他们展示了这一方法在复杂培养基中检测SARS-CoV-2，以及检测诺如病毒和寨卡病毒的能力。这是开发高通量单步骤诊断试剂盒的早期里程碑，可用于满足多种呼吸道病毒和其他新兴病原体的诊断需求。他们将这种基于手性纳米结构的诊断方法称为“一次性血浆检测法”，它适用于近床旁低成本筛查多种病原体或生物标志物。

图1 (A) TPS薄膜顶部有锯齿状凹痕，如(B)扫描电子显微镜(SEM)图像所示。(C)与5便士硬币相比，有多个实验地点的样本。(D)通过用于多路复用的成像仪器观察的单个实验中的阵列。(E) ORD(峰1和峰2)和(F)反射率光谱产生的生物传感器。

图2（A）功能化和实验方案：将生物素PEG巯基/MT(PEG)4自组装单层（SAM）功能化到金表面；生物素与功能化的生物素PEG巯基SAM结合；生物素与标记有Atto-655的生物素结合。（B）对生物素PEG巯基SAM结合生物素的峰值2共振偏移的结果，随后加入标记有Atto-655的生物素。最初的测量在水中进行，然后在缓冲液（磷酸盐缓冲盐溶液，PBS）中进行。因此，生物传感测量是相对于水进行的，只显示了峰值2的冲洗数据。（C）观察到的纳米结构上的最终Atto-655标记的生物素的荧光。由于等离子增强作用，纳米结构上的荧光更加突出。

DAPs（一次性等离子体）的概念为制造更便宜、更可靠的无标签生物传感器提供了一种大规模生产的途径。他们的shurken超膜展示了LSPR（局部表面等离子体共振）和SPR（表面等离子体共振）传感器的特性，而在生物传感方面，这些底物的多重等离子体生物传感的有效性和准确性得到了验证。他们的平台基于高光谱成像仪器和一次性tps（传感平台），成功地用于检测蛋白质-蛋白质相互作用，并对表面相互作用具有高度敏感性。通过在抗体表面进行直接功能化，他们证明了生产这种检测所需试剂数量的进一步减少。通过使用多路复用技术，DAPs可以被开发成用于高通量目标筛选检测。进一步的发展将使这一技术朝着更加紧凑的仪器方向发展，从而实现点对点能力，降低测试成本，并改进医疗保健。这项工作为这一新技术平台奠定了基础，该平台有望实现从研究到现场应用的无缝过渡，可能改变现代诊断和精准医学的实践方式。

论文题目：Multiplexed Biosensing of Proteins and Virions with Disposable

Plasmonic Assays

原文链接：https://doi.org/10.1021/acssensors.2c02238

转自：“NANO学术”微信公众号

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