以導電連結分子為基礎之免標定阻抗性生物感測器

Development of a Label-Free Impedance Biosensor Based on a Novel Conductive Linker

李世光(Chih-Kung Lee) ； 郭宜靜(Yi-Ching Kuo) ； 黎凱強(Kai-Chiang Li) ； 張谷寧(Ku-Ning Chang) ； 陳菁菘(Ching-Sung Chen) ； 陳盈樺(Ying-Hua Chen) ； 李世元(Adam Shih-Yuan Lee) ； 陳品龍(Pin-Lung-Chen)

《化學》 69卷3期 (2011/09) Pp. 193-198

https://doi.org/10.6623/chem.2011019

摘要

在本篇文章中，我們利用創新的導電連結分子來完成一個可用來量測蛋白質交互作用的免標定阻抗式生物感測器。由於傳統的長鏈硫醇分子不具導電性，因此不適合用在法拉第式生物感測器。有鑑於此，我們改用以噻吩為基礎的導電連結分子來形成自組裝單層，並且將抗體固定於其上，來量測待測溶液中的抗原濃度。我們首先利用循環伏安法以及阻抗分析法來驗證該創新連結分子的導電性。實驗結果發現使用該創新連結分子形成自組裝單層後的阻抗值比用傳統的長鏈硫醇分子來的低3個等級，這說明了該創新連結分子的確具有不錯的導電性。由於阻抗的降低(法拉第電流增加)，使得訊雜比可以大幅提升，偵測極限也因此改善許多。

關鍵字

阻抗 ； 生物感測器 ； 免標定 ； 導電連結分子 ； 心血管疾病 ； 定點照護

並列摘要

In this article, we constructed a label-free impedance biosensor for antibody-antigen interaction measurement. We also introduced a novel conductive linker to improve the sensor sensitivity. Due to the insulating property of conventional long chain thiol linkers, the detection limit and sensitivity of faradaic sensors are limited by the system noise. To overcome this problem, we synthesized a novel conductive linker with thiophene structure to form the self-assembled monolayer (SAM). This thiophene based SAM can be used to immobilize the antibody. Before the antibody-antigen interaction measurement, we verified the conductivity of the thiophene based conductive linker by cyclic voltammetry(CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The result shows that the impedance of this new conductive linker was 3 orders of magnitude lower than that of a conventional long chain thiol linker. With the increased current response, we can obtain a higher signal/noise ratio such that the detection limit is improved.

並列關鍵字

Impedance ； Biosensor ； Label-free ； Conductive linker ； Cardiovascular disease ； Point-of-care