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超选择性光纤表面等离子体共振平台,用于检测合成脑脊液中的多巴胺,该平台结合了选择性渗透的Nafion膜和表面印迹的MWCNTs-PPy基质

DOI:10.1016/j.bios.2019.03.023 期刊:Biosensors and Bioelectronics 出版年份:2019 更新时间:2025-10-22 19:40:53
摘要: 基于表面等离子体共振(SPR)的多巴胺传感器采用光纤基底上最先进的分子印迹技术实现。通过绿色合成法,聚吡咯(PPy)被证实是多巴胺印迹的有效聚合物。通过在聚吡咯中增强多巴胺的表面印迹作用于多壁碳纳米管(MWCNTs),探针灵敏度得到提升。为确保探针对多巴胺分子的优先透过性,在印迹位点覆盖阳离子交换聚合物——全氟磺酸膜(Nafion),以降低生理pH条件下抗坏血酸和尿酸等阴离子分析物的干扰。该探针在人工脑脊液中针对0至10^-5 M宽范围多巴胺浓度进行了表征,通过调节多种探针参数使传感器灵敏度最大化。该传感器检测限(LOD)达18.9 pM,为文献报道的最低值。该传感探针结合光纤载体与改进的检测限,使其在临床多巴胺检测的体内/体外应用中,具有稳定性、重复性、在线远程监测、快速响应及微型化等显著优势。
作者: Anisha Pathak,Banshi D. Gupta
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研究概述 实验方案 设备清单

研究基于表面等离子体共振(SPR)的光纤传感器在人工脑脊液中高灵敏、高选择性检测多巴胺的发展与性能,该传感器结合分子印迹技术和选择性Nafion膜以减少其他分析物的干扰。

基于表面等离子体共振技术的光纤传感器展现出高灵敏度、强选择性和低至18.9 pM的多巴胺检测限(合成脑脊液环境)。分子印迹技术、Nafion膜与光纤基底的结合具有微型化、快速响应及适用于体内检测等优势。该方案在神经障碍临床诊断领域前景广阔,后续建议开展实际样本测试并进一步实现微型化。

该传感器在实际生物样本中可能存在局限性,因为Nafion膜可能无法完全排斥其他阳离子而导致潜在污染或干扰。较高多巴胺浓度下的非线性响应可能影响准确性,且尽管其制备过程比某些方法更简单,但仍需针对大规模生产进行优化。本研究使用的是合成脑脊液,可能无法完全复现体内环境。

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