器官芯片分泌蛋白的可再生电化学传感检测
以抗体或适配体捕获培养液蛋白，利用阻抗变化定量，并经电极再生进行后续测量。
用途与模型
- 研究用途
- 器官芯片培养液中蛋白标志物的重复采样和时序分析。
- 模型与细胞来源
- 培养液和标准蛋白检测模块；可联用肝/心组织，组织构建版本须按相应原研究确认。
- 方法版本
- 2021 年金电极、EIS 和再生微流路规程
- 实验形式
- 金工作/对电极、银参比和微流路；亲和捕获、EIS 测量、再生与重新固定捕获分子分步完成。
材料与平台
- 电极和流路
- Ti/Pd 支撑的 Au/Ag 微电极、微流路、自动气动阀。
- 捕获体系
- 11-MUA、EDC/NHS、链霉亲和素/生物素抗体或适配体。
- 标志物和拟合
- GST-α、CK-MB 标准及对应培养液；Randles 等效电路与电荷转移电阻 Rct。
测量指标与分析
- 标准曲线/蛋白浓度
- Rct
- 再生后灵敏度/选择性
- 多次检测重复性
用对应培养液封闭，并按封闭后的 Rct 归一化；标准曲线、裸电极再生和功能化传感器再生分别评价。
研究设计与结果
标准品与器件校准
- 研究设计
- 规程所报告的标准蛋白校准与金层/流动再生比较；属于该协议的设备基准测试。
- 测试范围
- GST-α/CK-MB 校准各 n=3 个独立电极；500 nm 裸金电极最多 25 次再生，功能化传感器约 5 个循环。
- 参照体系
- 裸/功能化电极、不同金层厚度及流动/不流动再生。
- 研究结果
- 标准蛋白产生浓度相关 Rct 变化；较厚金层的裸电极再生能力较好，功能化后的灵敏度/选择性在约 5 次再生中保持。
适用条件与研究局限
- 25 次指裸电极；完整亲和检测循环寿命约 5 次，取决于表面损耗。
- 再生需要时间，标志物突增超过量程时可能遗漏峰值。
- 每个蛋白需可用捕获分子及独立培养液校准；组织药物性能须追溯相应原研究。
来源与原文
- Microfluidic integration of regeneratable electrochemical affinity-based biosensors for continual monitoring of organ-on-a-chip devices方法资料 · Nature Protocols · 2021-04-28