基于納米材料和生物納米探針構(gòu)建的電化學免疫傳感器的研究.pdf

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

2、的高靈敏多組分同時檢測的電化學免疫分析新方法。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、信號放大的納米探針的設(shè)計以及多組分同時檢測等方面進行了研究和探索，制備了一系列高靈敏的電流型免疫傳感器，主要研究內(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)建電化學敏感界面用于腫瘤標記物的靈敏檢測
　　 本研究工作設(shè)計了一種基于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)不僅可以用來固載生物分子、保持生物活性，還能進一步促進電子的傳遞。同時，辣根過氧化物酶(HRP)代替牛血清白蛋白(BSA)被用來阻止可能殘留的活性位點和避免非特異性吸附。HRP和Au-PtNPs協(xié)同催化還原過氧化氫(H2O2)，可以放大信號和增強靈敏度。傳感器的檢測范圍為5-10 ng·mL-1和10-100 ng·mL

4、-1，檢測下限為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展到其他蛋白質(zhì)檢測，并對臨床診斷提供了一個潛在應用價值。
　　 2.基于辣根過氧化物酶納米粒子構(gòu)建的電化學免疫傳感器
　　 本實驗首先在交聯(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的成膜性好的復合物。用這一復合物來固定納米金，以構(gòu)建傳感器的敏感界面，從而進一

5、步用來組裝抗體。甲胎蛋白(AFP)的檢測具有非常重要的臨床價值。本實驗選用AFP作為模型分析物來完成電化學免疫傳感器的構(gòu)建，通過電活性物質(zhì)標記抗體，并結(jié)合辣根過氧化物酶納米微球?qū)π盘柕姆糯笞饔?，從而實現(xiàn)對肝癌腫瘤標志物的高靈敏檢測。線性范圍在0.025～5.0 ng·mL-1內(nèi)，最低檢測限為8.3 pg·mL-1。
　　 3.基于可分離的電活性物質(zhì)作為信號標簽和納米金包覆碳納米管作為信號放大器用于同時檢測三種肝癌腫瘤標志物的電化

6、學免疫傳感器的研究
　　 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+)分別標記三種抗體作為信號標簽，產(chǎn)生可分離的峰電位的原理，提出了一種新的戰(zhàn)略，電化學同時檢測三種肝癌腫瘤標志物。峰電位的大小和位置反映出相對應的抗原的種類和程度。同時，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記的抗體，可以有效的放大反應信號和提高靈敏度。本實驗選用AFP、AFP-L3

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