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这篇研究论文题为《The capture of antibodies by antibody-binding proteins for ABO blood typing using SPR imaging-based sensing technology》，由Jie Zhou、Youjun Zeng、Xueliang Wang等作者共同完成，发表在《Sensors and Actuators B: Chemical》期刊2020年第304卷。研究团队来自深圳大学物理与光电工程学院、深圳市第二人民医院（深圳大学第一附属医院）以及美国克莱姆森大学生物工程系等多个机构。

学术背景
ABO血型系统是临床输血安全的关键，传统血型检测方法（如微柱凝胶法）操作简单但灵敏度有限，难以识别弱亚型变异体抗体结合，可能导致血型误判。为解决这一问题，作者开发了一种基于波长干涉表面等离子体共振成像（surface plasmon resonance imaging, SPRI）技术的免疫传感器，利用抗体结合蛋白（antibody-binding proteins, ABPs）定向固定血型抗体，实现快速、高通量的ABO血型分类。研究目标包括优化抗体固定条件、提高检测灵敏度，并验证该传感器在临床样本中的应用潜力。

研究流程
1. 系统搭建与优化
研究团队自主开发了波长干涉SPRI系统，采用卤素灯作为光源，通过液晶可调谐滤光器（LCTF）实现610–690 nm波长扫描，利用CMOS相机采集传感芯片表面的共振谷位移。系统包含多通道流动池设计，可实现四通道并行检测。实验中对比了强度干涉与波长干涉模式的性能，证实后者具有更高的灵敏度和一致性（线性回归R²=0.996 vs. 0.902），适合红细胞（RBCs）与抗体的高折射率变化检测。

1. 抗体结合蛋白筛选与固定
   通过SPR实时监测，比较了两种ABPs（金黄色葡萄球菌蛋白A和肽链球菌蛋白L）对血型抗体A/B的亲和力。结果显示，抗体A与蛋白L结合效率更高（共振谷位移显著增加），而抗体B仅与蛋白A结合。物理吸附法固定的ABPs稳定性经pH=2甘氨酸溶液反复解离验证，未出现结合能力下降。

2. 检测条件优化

   • 浓度优化：测试了ABPs（50–400 μg/mL）和抗体稀释比例（1:5–1:20）对RBCs结合量的影响，最终选定蛋白L（100 μg/mL）+抗体A（1:5）、蛋白A（200 μg/mL）+抗体A（1:10）为最优组合。
     
   • 流速优化：RBCs样本流速从10 μL/min降至1 μL/min时，结合量增加，但3 μL/min可避免信号饱和，故选用此流速。
     

3. 血型检测实验
   40例临床样本（A、B、AB、O型各10例）经微柱凝胶法验证后，用SPRI传感器检测。RBCs样本（0.5%浓度）与固定化抗体A/B反应10分钟后，PBS冲洗，通过共振谷位移变化判定血型。例如，仅A/AB型样本与抗体A结合后位移显著，B/AB型样本与抗体B结合后位移显著。结果与常规方法完全一致。

4. 灵敏度测试
   稀释RBCs样本（0.01%–0.5%）显示，检测限（LOD）为0.02%（相当于2×10⁶ cells/mL），且共振谷位移与RBCs浓度在0.02%–0.5%范围内呈线性关系。

主要结果与逻辑关联
- ABPs定向固定抗体策略将抗体固定时间缩短至30分钟，远快于传统共价固定法（24–72小时）。
- 波长干涉SPRI技术的高灵敏度解决了弱亚型变异体的检测难题，LOD（2×10⁶ cells/mL）优于多数现有免疫传感器（如文献报道的10⁸ cells/mL）。
- 多通道设计实现单次运行同时检测4例样本，显著提升了通量。

结论与价值
该研究提出了一种新型SPRI免疫传感器，其核心创新点包括：
1. ABPs介导的抗体定向固定：避免随机固定导致的位阻效应，提高抗原结合效率。
2. 波长干涉SPRI技术：结合高灵敏度和高通量成像优势，为临床血型筛查提供了快速（小时）、可靠的替代方案。
3. 多学科应用潜力：除血型检测外，该传感器还可扩展至其他细胞计数或分子互研究。

研究亮点
- 方法学创新：首次将蛋白L用于血型抗体A的定向固定，并优化物理吸附条件使其稳定。
- 仪器自主开发：SPRI系统由团队自主搭建，软件采用LabVIEW编写，实现了共振谷实时成像算法。
- 临床实用性：检测结果与传统方法一致，且灵敏度更高，适合弱亚型或低浓度样本检测。

补充价值
研究还对比了不同免疫传感器的性能（如表1所示），突显了该技术在时间成本、灵敏度和通量上的综合优势。资助信息显示，该工作得到国家自然科学基金（61775148）等多个项目支持，体现了其学术与转化价值。