免疫传感器的简介

生物传感器发展很快，已逐渐应用于食品、工业、环境检测和临床医学等领域。免疫传感器作为一种新兴的生物传感器中，以其鉴定物质的高度特异性、敏感性和稳定性受到青睐 ，它的问世使传统的免疫分析发生了很大的变化。它将传统的免疫测试和生物传感技术融为一体，集两者的诸多优点于一身，不仅减少了分析时间、提高了灵敏度和测试精度，也使得测定过程变得简单，易于实现自动化，有着广阔的应用前景。随着生物工程技术的发展 ，已经研制出能对各种微生物、细胞表面抗原或各种蛋白质抗原分泌单克隆抗体的融合细胞 ，由这些细胞产生的单克隆抗体，已广泛进入生物学及其他领域。随着杂交瘤(hybrido2ma)技术的发展，使得各种化合物都可能产生相应的抗体。这将会使免疫测试有更加广泛的应用前景。

原理

一旦有病原体或者其他异种蛋白(抗原)侵入某种动物体内，体内即可产生能识别这些异物并把它们从体内排除的抗体。抗原和抗体结合即发生免疫反应，其特异性很高，即是具有极高的选择性和灵敏度。免疫传感器就是利用抗原(抗体)对抗体(抗原)的识别功能而研制成的生物传感器。

构造

使用光敏元件作为信息转换器，利用光学原理工作的光学免疫传感器，是免疫传感器家族的一个重要成员。光敏器件有光纤、波导材料、光栅等。生物识别分子被固化在传感器，通过与光学器件的光的相互作用，产生变化的光学信号，通过检测变化的光学信号来检测免疫反应。下面将介绍把免疫测定和光学测量有机结合起来的几种有代表性的传感器的构造。

夹层光纤传感器

将末端涂有试剂(如抗原)的光纤浸入溶液中来检测溶液里是否存在与试剂互补的物质(抗体) 。若溶液中的确存在抗体，就会和抗原结合。将结合了抗体的光纤浸入含有被荧光标记的抗原溶液里，带有荧光指示剂的抗原会和抗体结合。在光纤的另一端加上光源 ,将返回一个荧光信号。待测试抗体浓度越高，就有更多的荧光标记抗原与其结合，返回的荧光信号越强。

位移光纤传感器

光纤末端涂有试剂(如抗原)，带有荧光标记的试剂(抗体)被密封在有透析能力的薄膜里。抗体与透析膜内被标记的抗体互补 ,因此抗原和抗体有结合的倾向。将这套装置浸入样本溶液中，若溶液里也含有与抗原互补的抗体 ,该抗体就有与带有荧光标记的抗体竞争、与光纤末端抗原结合的倾向。此时在光纤的另一端加上光源，将返回一个荧光信号。样本溶液里待测抗体的浓度越高 ，返回的荧光信号就会越弱。所以 ，待测抗体的浓度和返回的荧光信号强度成反比。

表面等离子体共振( SPR)传感器

该传感器包括一个镀有薄金属镀层的的棱镜，其中金属层成为棱镜和绝缘体之间的界面。一束横向的磁化单向偏振光入射到棱镜的一个面上，被金属层反射，到达棱镜的另一面。反射光束的强度可以测量出来，用来计算入射光束的入射角θ的大小。反射光的强度在某一个特殊的入射角度 Φsp 突然下降 ，就在这个角度，入射光的能量与由金属 -绝缘体交接面激励产生的表面等离子共振(或“SPR” )相匹配。将一层薄膜(如生物膜)沉淀在金属层上，绝缘物质的折射系数会发生改变。折射系数依赖于绝缘物质和沉淀膜的厚度和密度的大小。测试陷波角的值，沉淀膜的厚度和密度就可以推导出来。

光栅生物传感器

一束入射激光束进入平面波导的一端。平面波导包括一层非常薄的高折射率膜(如生物膜)以及玻璃载体。薄膜表面上放置一光栅，该光栅使激光以一定的出射角射出平面波导，出射角的大小与激光导向模式的有效折射率有关。在光栅上涂一层试剂，将盛有样本溶液的容器置于光栅上，如果样本中的物质与试剂层发生反应，有效折射系数就会改变 ,从而改变出射角。出射光束角度的变化与试剂和待测物质反应生成的薄膜厚度有关。动槽。如果样本溶液内含有与该抗原互补的抗体，它们就会结合，槽内膜的厚度就会增加。利用光谱仪测试膜的厚度是否增加 ，可以检测待测物质是否存在。