[发明专利]高灵敏度LSPR生化感测套组及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LSPR生化感测套组及其应用方法。更特别地，本发明涉及一种利用于进行LSPR分析时将裸金粒子修饰于待测物上，以增强LSPR讯号的方法。

背景技术

局域表面等离子体共振(Localizedsurfaceplasmonresonance，LSPR)的原理在于，当纳米金属粒子制作于透明基板上时，受到入射光的激发，将使得纳米金属粒子表面产生表面等离子体共振，由于此共振的频率与强度容易受到周遭环境的影响，而产生波长的位移或者讯号强度的改变等，故可利用局部介电常数的变化来进行分析物的侦测。因此只要有分析物键结在粒子附近，我们便可以通过光学仪器量到光学变化。可以想象，纳米粒子表面就像是微小型的探测器，在纳米尺度的范围之内都可以量测到很高的光学变化讯号。

先前的研究已发现，当成对的纳米粒子间距小于约2.5粒子半径时，会发生等离子体偶合作用(plasmoniccoupling)而产生明显的光谱位移(spectralshifts)，请参见Anker,J.N.等人,NatureMaterials7:442,2008。本身具有明确偶合特质的Au-LSPR晶片，已被应用于LSPR生化感测方法，其讯号产生基于吸光值与等离子体条带波长的结合。先前使用金纳米结构的LSPR技术，在进行感测时光谱位移量仅有3nm以下，以致在提升侦测灵敏度方面无法有效突破。先前虽曾有提出一种OpticalEnhancementSystem(OES)，在先前的量测抗原步骤，额外再进行抗原-抗体(此抗体表面有进行标定)的动作，通过标定物与金纳米结构进行较巨大的等离子体偶合效应，而使得位移量大大提升(Kim,H.M.等人,Sensors9:2334,2009)。然而，OES技术本身必须利用到加上标定的次级抗体，所以已经失去原先LSPR所具有的不须标定(label-free)的优势。

本发明为解决上述LSPR生化感测方法的限制问题，于是提出一种在侦测方法进行时通过添加裸金粒子，将其修饰于待测物上，以增强LSPR讯号的方法。本发明所研发的方法能以低成本、短时间的分析过程及简易制备的方式，来侦测低浓度的待测物，例如以侦测帕金森氏症的标记物抗-α-突触核蛋白抗体(anti-α-synucleinantibody)为例，其灵敏度可达到3.8ng/mL，且整体侦测过程仅需耗时约3小时。

发明内容

于是，本发明的一方面基于以上的目的，提供一种用于侦测低浓度待测物的高灵敏度局域表面等离子体共振(LSPR)生化感测套组，其包含一等离子体金属纳米结构基板，包含一基材、包埋于该基材上的单层纳米金属粒子，及一修饰于该基材表面或该纳米金属粒子上的接收器(receptor)；及一裸金粒子悬浮溶液，包含悬浮于一缓冲液中的裸金粒子，其中该裸金粒子的粒径介于5～100nm。

在本发明的一些具体实施例，所述的缓冲液可包括PBS缓冲液或MES缓冲液等。在本发明的一具体实施例，所述的缓冲液为0.1mMPBS缓冲液。

在本发明的一些具体实施例，所述的基材为一光学玻璃(opticalglass)或高光穿透性塑胶(hightransparencyplastic)。

在本发明的一些具体实施例，所述的纳米金属粒子选自金、银、铜、铂及其合金纳米粒子。在本发明的一具体实施态，所述的纳米金属粒子为金纳米粒子。

在本发明的具体实施例，所述的裸金粒子指其表面上未经任何化学分子修饰或官能化的金粒子。所述的裸金粒子粒径较佳为5～50nm，且最佳为10nm。

在本发明的一些具体实施例，所述的接收器(receptor)为一与该待测物相对应的抗体或抗原。在本发明的一项具体实施例，所述的待测物为帕金森氏症的生物标记物，可为α-突触核蛋白(α-synuclein)或抗-α-突触核蛋白抗体(anti-α-synucleinantibody)。

本发明的另一方面，关于一种用于侦测低浓度待测物的局域表面等离子体共振(LSPR)生化感测方法，包含：提供一纳米等离子体晶片，其利用加热法在基材上包埋单层纳米金属粒子；在该纳米等离子体晶片表面上修饰一接收器(receptor)，该接收器为一与待测物相对应的抗体或抗原；将待测物加入与该接收器进行结合，并同时滴加裸金粒子，使裸金粒子修饰于待测物上；在400～800nm波长下侦测该待测物的LSPR讯号消光强度改变量。