基于納米材料和生物納米探針構(gòu)建的電化學(xué)免疫傳感器的研究.pdf

1、電化學(xué)免疫傳感器是將免疫分析與高靈敏的電化學(xué)傳感技術(shù)相結(jié)合發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新的分析方法，具有靈敏度高、選擇性好、快速、構(gòu)置電極方法多樣、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)的一種分析技術(shù)手段。近年來(lái)，新型納米材料、信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)和蛋白質(zhì)固定化技術(shù)，用于電化學(xué)免疫傳感器檢測(cè)腫瘤標(biāo)志物的研究頗受關(guān)注。與單組份免疫分析技術(shù)相比，多組分同時(shí)檢測(cè)的電化學(xué)免疫傳感器具有更高的檢測(cè)通量和分析效率，將其與納米材料相結(jié)合用于信號(hào)放大技術(shù)，可建立起在癌癥早期診斷中具有重要的應(yīng)用前景

2、的高靈敏多組分同時(shí)檢測(cè)的電化學(xué)免疫分析新方法。本文從用納米材料固載抗體分子的免疫活性界面的構(gòu)建、信號(hào)放大的納米探針的設(shè)計(jì)以及多組分同時(shí)檢測(cè)等方面進(jìn)行了研究和探索，制備了一系列高靈敏的電流型免疫傳感器，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.基于碳納米管上電沉積金鉑合金納米粒子構(gòu)建電化學(xué)敏感界面用于腫瘤標(biāo)記物的靈敏檢測(cè)
　　 本研究工作設(shè)計(jì)了一種基于HRP/anti-AFP/Au-PtNPs/MWNTs的免疫傳感器。一方面，多壁碳納

3、米管可以增加電極的活性面積，提高了電極和氧化還原探針之間的電子傳輸能力;另一方面，金鉑合金納米材料(Au-PtNPs)不僅可以用來(lái)固載生物分子、保持生物活性，還能進(jìn)一步促進(jìn)電子的傳遞。同時(shí)，辣根過(guò)氧化物酶(HRP)代替牛血清白蛋白(BSA)被用來(lái)阻止可能殘留的活性位點(diǎn)和避免非特異性吸附。HRP和Au-PtNPs協(xié)同催化還原過(guò)氧化氫(H2O2)，可以放大信號(hào)和增強(qiáng)靈敏度。傳感器的檢測(cè)范圍為5-10 ng·mL-1和10-100 ng·mL

4、-1，檢測(cè)下限為1.6 ng·mL-1。免疫傳感器表現(xiàn)出良好的選擇性，穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。這種方法可以很容易的擴(kuò)展到其他蛋白質(zhì)檢測(cè)，并對(duì)臨床診斷提供了一個(gè)潛在應(yīng)用價(jià)值。
　　 2.基于辣根過(guò)氧化物酶納米粒子構(gòu)建的電化學(xué)免疫傳感器
　　 本實(shí)驗(yàn)首先在交聯(lián)劑EDC和NHS的作用下，將L-半胱氨酸和殼聚糖復(fù)合，用以分散單壁碳納米管，制備得到一種富有-SH的成膜性好的復(fù)合物。用這一復(fù)合物來(lái)固定納米金，以構(gòu)建傳感器的敏感界面，從而進(jìn)一

5、步用來(lái)組裝抗體。甲胎蛋白(AFP)的檢測(cè)具有非常重要的臨床價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)選用AFP作為模型分析物來(lái)完成電化學(xué)免疫傳感器的構(gòu)建，通過(guò)電活性物質(zhì)標(biāo)記抗體，并結(jié)合辣根過(guò)氧化物酶納米微球?qū)π盘?hào)的放大作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)肝癌腫瘤標(biāo)志物的高靈敏檢測(cè)。線性范圍在0.025～5.0 ng·mL-1內(nèi)，最低檢測(cè)限為8.3 pg·mL-1。
　　 3.基于可分離的電活性物質(zhì)作為信號(hào)標(biāo)簽和納米金包覆碳納米管作為信號(hào)放大器用于同時(shí)檢測(cè)三種肝癌腫瘤標(biāo)志物的電化

6、學(xué)免疫傳感器的研究
　　 該工作依據(jù)三種探針硫堇(Thi)、羧基二茂鐵(Fc-COOH)和聯(lián)吡啶鈷(Co(bpy)33+)分別標(biāo)記三種抗體作為信號(hào)標(biāo)簽，產(chǎn)生可分離的峰電位的原理，提出了一種新的戰(zhàn)略，電化學(xué)同時(shí)檢測(cè)三種肝癌腫瘤標(biāo)志物。峰電位的大小和位置反映出相對(duì)應(yīng)的抗原的種類(lèi)和程度。同時(shí)，引入一種放大戰(zhàn)略，基于納米金包覆碳納米管作為載體，固定氧化還原探針標(biāo)記的抗體，可以有效的放大反應(yīng)信號(hào)和提高靈敏度。本實(shí)驗(yàn)選用AFP、AFP-L3

7、和APT作為模型分析物來(lái)完成電化學(xué)免疫傳感器的構(gòu)建，免疫傳感器對(duì)AFP的線性范圍為0.025-5.0 ng·mL-l，檢測(cè)下限為8.3 pg·mL-l;對(duì)AFP-L3的線性范圍為0.014-2.7 ng·mL-1，檢測(cè)下限為4.7 pg·mL-l;對(duì)APT的線性范圍為0.018-3.6 ng·mL-1，檢測(cè)下限為6.0 pg·mL-1。此外，這個(gè)方法經(jīng)過(guò)臨床樣品的分析評(píng)估，在電化學(xué)同時(shí)免疫分析和酶聯(lián)免疫分析中有很好的相關(guān)性可以作為參考。