前言

磷脂酶在各种生化过程中发挥重要作用。它们通常分为几类，其中磷脂酶A2 (PLA2)是一些疾病的良好标记，尤其是心血管疾病。因此，PLA2的检测对医学诊断具有重要意义。PLA2检测的最新方法包括荧光分析、电化学方法和磁共振。电化学方法通常需要复杂的化学预处理。荧光分析和磁共振需要标记生物分子和昂贵的设备。到目前为止，对于一种简单方便的检测方法存在着一种令人满意但又具有挑战性的需求。液晶是传感领域的敏感材料。1998年，雅培集团首次提出将热致液晶薄膜用于生化传感，由此引发了基于液晶的生化传感器的研究热潮。2003年，雅培集团将填充液晶的网格细胞夹在载玻片和水溶液之间，用肉眼可以观察水溶液中的生化分子。最近，通过将液相色谱液滴直接滴在水溶液中，该检测系统被进一步简化。此外，还提出了其他一些系统，包括微毛细管约束液晶盒和LC/聚合物纤维垫。液相色谱传感器引起了研究者的极大兴趣。然而，没有传统的偏光光学显微镜(POM)，它就无法工作。光纤传感器为实施生物传感器，因为它的优势。最近，已经报道了用于生化传感器的各种光纤结构。在这些光纤结构中，侧面抛光光纤(SPF)在容易制造和低成本方面具有显著的优势，并且其D形横截面使得各种敏感材料可以容易地集成在其上的平坦平台变得可行。

研究内容

济南大学的研究人员提出了一种新型的传感器，它是基于一种结合了液相色谱和磷脂的固相微萃取器。磷脂被PLA2水解，引发了LC在传感器上的重新排列和重新分布，不仅改变了LC的有效折射率，还引起了光纤传感器透射光功率的变化。他们设计的光纤传感器避免了使用体积庞大、价格昂贵的聚甲醛，实现了生化分子的实时、在线和定量测量。

实验方法

将光纤传感器放在培养皿中，用聚甲醛连续监测光纤传感器上的液相色谱。从DFB激光器发射的光束耦合到偏振控制器。光束穿过光纤传感器的液晶涂层区域。最后，用光功率计测量并记录功率变化。所有实验都是在25℃的环境温度和67.5%的相对湿度下进行的。在实验之前，DFB激光器的输出功率被监测10小时。DFB激光的波动被测量为0.02分贝，表明激光足够稳定以进行精确检测。

裸SPF结构示意图；左下角的插图是SPF横截面的显微图像。

光纤传感器的制造步骤。

（a）实验装置；(b)用于PLA2检测的光纤传感器的原理。

传感器在5 nM PLA2，5 nM Ca2+溶液中的RTOP变化，这是插图黄色虚线框中的局部放大图。

结论

本文介绍了一种基于液晶光放大的简单无标记生化光纤传感器及其特点。光纤传感器在5 dB RTOP变化下的响应时间与PLA2浓度之间的指数关系，1纳米浓度的检测时间降低到约80分钟。此外，PLA2的RTOP变异比其他六种酶的变异至少高21倍，表明纤维传感器具有很好的特异性。所提出的液相色谱涂层光纤传感器的检测限可低至1nM。尽管所提出的光纤传感器仅用于体外检测PLA2，但是该光纤传感器可以推广到使用其他种类的识别分子的其他生化分子。此外，所提出的光纤传感器的配置提供了一种结合到微流芯片中的潜在方式，用于实时和在线地更快地定量检测生化分子。

https://doi.org/10.1016/j.bios.2020.112547。