提出了一种双通道探针式81°倾斜光纤光栅(81°TFG)传感器,并将其用于甲胎蛋白(AFP)的免疫检测研究。首先,在81°TFG端面镀银膜形成反射式81°TFG,构建由2×2耦合器和两支81°TFG探针组成的双通道传感器。然后,在栅区表面修饰大尺寸AuNs粒子和GO,并以AFP单克隆抗体为特异性识别单元修饰栅区表面,实现基于双通道探针式81°TFG局域表面等离子体共振(LSPR)的AFP免疫传感器。最后,在复杂血清环境下完成免疫检测实验,结果表明,该传感器对AFP抗原质量浓度的检测极限在1~10 pg/mL之间,检测的饱和点约为200 ng/mL,灵敏度约为0.155 nm/log(pg/mL),对肝癌患者的血清具有良好的特异性响应。相比单通道透射式81°TFG传感器,该传感器能实现对目标分子阳性和阴性样本的同时对照检测,从而增强临床检测应用中的可靠性,且操作更简便、应用潜力更大。

将二维表面增强拉曼(SERS)增强基底与甲胎蛋白适配体相结合,开展甲胎蛋白(AFP)超灵敏定量检测。通过修饰有甲胎蛋白适配体的二维SERS基底和修饰有适配体互补序列的银纳米粒子间的碱基互补配对耦联来构筑纳米间隙SERS“热点”。该适配体互补序列修饰有拉曼信号标记分子ROX,AFP的加入会破坏这种纳米间隙“热点”结构,导致标记分子SERS信号强度减弱,根据ROX的SERS光谱信号变化工作曲线实现对AFP的超灵敏定量检测。这种检测方法的检测限为145 fg/mL,较传统临床检测方法提高了一个数量级,此外,设计的这种AFP SERS探针具有良好的特异性与抗干扰性能。研究结果表明提出的新型检测方法很有可能为准确检测AFP提供一种快速、有效的分析手段。

基于Ag包覆聚苯乙烯球(PS@Ag)纳米探针和Ag覆盖硅金字塔结构(Si@Ag)阵列基底构建“三明治”免疫结构, 开展表面增强拉曼散射(SERS)特性研究, 实现了肝癌肿瘤标志物甲胎蛋白(AFP)的高灵敏、高特异性的检测.通过硝酸银原位还原生成PS@Ag纳米粒子, 再依次链接4-巯基苯甲酸(4-MBA)及甲胎蛋白抗体(Anti-AFP) 制备得到PS@Ag免疫探针.采用Langmiur-Bloggt膜技术、等离子体刻蚀和湿法刻蚀技术, 以PS球阵列为模版, 刻蚀大面积硅金字塔结构, 再依次沉积Ag膜和链接Anti-AFP制备得到免疫基底.结果表明, 基于“三明治”免疫结构的SERS检测方案具有高灵敏度(检测极限为1.75 fg·mL－1)和宽的动态范围(2 fg·mL－1~200 ng·mL－1).此外, 对临床人体血清样品进行SERS免疫检测, 得到了与化学免疫发光法一致的结果, 而且具有更高的灵敏度, 可应用于肝癌的早期检测与诊断.

甲胎蛋白（AFP）是常见的肝癌肿瘤标志物, 在早期诊断方面起到重要作用。 分别设计构建了磁免疫和荧光免疫传感器并将其应用于AFP的定量检测。 在磁免疫传感器中, 采用免疫磁珠代替传统固相载体, 实现了目标物的快速分离; 利用标记抗体上的辣根过氧化物酶（HRP）催化底物显色, 根据底物吸光度值的大小进行定量检测。 构建的AFP检测方法的检出限为36 ng·mL-1, 线性范围为10~80 ng·mL-1。 在荧光免疫传感器中, 将碲化镉量子点（CdTe QDs）的荧光作为信号输出, 并通过同时将多个CdTe QDs连接在纳米硅球表面实现信号放大, 通过测量量子点荧光强度实现定量检测。 该方法AFP检出限为42 ng·mL-1, 线性范围为5~150 ng·mL-1。 所设计的两种传感器均具有特异性强、 灵敏度高的特点, 为AFP的检测提供了新的思路和方法。