基于多壁碳納米管和4-SPCE的福氏志賀氏菌酶免疫傳感器的研制.pdf

1、志賀氏菌是引起人類(lèi)傳染性疾病的主要病原體之一,平均每年都有上百萬(wàn)人感染痢疾。由志賀氏菌感染而引發(fā)的痢疾每年造成100多萬(wàn)人死亡,其中大多數(shù)是發(fā)展中國(guó)家的兒童。因此,志賀氏菌的檢測(cè)對(duì)全球性痢疾和死亡的威脅非常重要,也對(duì)公眾健康非常重要。
　　 過(guò)去幾十年里,基于抗原-抗體特異性反應(yīng)的電化學(xué)免疫傳感器一直是研究熱點(diǎn),廣泛應(yīng)用于食品分析、臨床診斷、球境監(jiān)測(cè)等研究領(lǐng)域。新型納米材料和納米技術(shù)的迅速發(fā)展為電分析化學(xué)提供了更多新的機(jī)會(huì),多壁

2、碳納米管具有生物電化學(xué)穩(wěn)定性和明顯促進(jìn)生物分子的電子傳遞作用,能作為生物活性物質(zhì)的固定基質(zhì)和構(gòu)建生物傳感器,在生物傳感器領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用前景。
　　 本論文主要圍繞以下幾個(gè)方面開(kāi)展了一些研究工作:
　　 1、福氏志賀氏菌抗原的制備與滅活
　　 本試驗(yàn)成功制備了福氏志賀氏菌抗原,平板計(jì)數(shù)得抗原濃度為1011cfu/mL,然后以0.4％(v/v)甲醛滅活12 h?？乖螒B(tài)學(xué)與文獻(xiàn)報(bào)道一致,具有良好的生物活性和特異性

3、,為后續(xù)工作的順利開(kāi)展奠定了基礎(chǔ)。
　　 2、多壁碳納米管修飾的4-SPCE直接檢測(cè)過(guò)氧化氫的研究
　　 構(gòu)建用于過(guò)氧化氫檢測(cè)的多壁碳納米管修飾四通道絲網(wǎng)印刷碳電極,循環(huán)伏安陽(yáng)極最大電流法測(cè)試結(jié)果表明:多壁碳納米管能提高電極的有效表面積和加速電子的傳遞,循環(huán)伏安陽(yáng)極最大電流與過(guò)氧化氫的濃度變化成線(xiàn)性關(guān)系,靈敏度和線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)分別為0.3192μA(mmol/L)和0.9979；檢測(cè)方法過(guò)程簡(jiǎn)單,結(jié)果令人滿(mǎn)意,為后續(xù)免疫傳

4、感器的研究打下了很好的基礎(chǔ)。
　　 3、基于多壁碳納米管/DMF復(fù)合物和4-SPCE的福氏志賀氏菌酶免疫傳感器的研制
　　 利用戊二醛交聯(lián)法將辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的福氏志賀氏菌抗體固定在多壁碳納米管修飾的四通道絲網(wǎng)印刷碳電極表面,制備了可用于檢測(cè)福氏志賀氏菌的酶免疫傳感器。采用循環(huán)伏安法對(duì)不同修飾電極進(jìn)行電化學(xué)表征。根據(jù)抗原-抗體特異性結(jié)合形成的免疫復(fù)合物使敏感膜有效擴(kuò)散截面積減小的特性,采用循環(huán)伏安法檢測(cè)樣品中的福氏志賀

5、氏菌。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,該酶免疫傳感器對(duì)福氏志賀氏菌的檢測(cè)范圍為104～109 cfu/mL,檢出限為3.4×103cfu/mL(S/N=3)。該酶?jìng)鞲衅鬟€具有較好的選擇性、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
　　 4、基于多壁碳納米管/殼聚糖復(fù)合物和4-SPCE的福氏志賀氏菌酶免疫傳感器的研制
　　 為研究快速檢測(cè)福氏志賀氏菌的電化學(xué)免疫傳感器,將羧基化多壁碳納米管與殼聚糖制備成復(fù)合物,應(yīng)用此復(fù)合物將辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的福氏志

6、賀氏菌抗體一步直接固定在四通道絲網(wǎng)印刷碳電極表面,制成快速檢測(cè)福氏志賀氏菌的酶免疫傳感器。采用原子力顯微鏡表征不同修飾電極的表面形態(tài),循環(huán)伏安法考察不同電極的電化學(xué)特性利監(jiān)測(cè)酶促反應(yīng),利用免疫反應(yīng)前后還原峰峰電流的減小來(lái)測(cè)定福氏志賀氏菌。在優(yōu)化的測(cè)定條件下,免疫電極對(duì)福氏志賀氏菌的檢測(cè)范圍為104～109 cfu/mL,檢出限為2.3×104 cfu/mL(S/N=3)。而且該酶免疫傳感器具有較好的特異性、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,該方法

7、還具有快速、簡(jiǎn)便、易于操作和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),具有用于福氏志賀氏菌快速篩檢的潛力。
　　 5、基于多壁碳納米管/海藻酸鈉復(fù)合物和4-SPCE的福氏志賀氏菌酶免疫傳感器的研制
　　 為快速檢測(cè)福氏志賀氏菌,將辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的福氏志賀氏菌抗體吸附在多壁碳納米管/海藻峻鈉復(fù)合物修飾的四通道絲網(wǎng)印刷碳電極表面,制得快速檢測(cè)福氏志賀氏菌的酶免疫傳感器。采用原子力顯微鏡表征不同修飾電極的表面形態(tài),循環(huán)伏安法考察不同電極的電化學(xué)特性