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傳染性疾病的主要病原體之一,平均每年都有上百萬人感染痢疾。由志賀氏菌感染而引發(fā)的痢疾每年造成100多萬人死亡,其中大多數(shù)是發(fā)展中國家的兒童。因此,志賀氏菌的檢測對全球性痢疾和死亡的威脅非常重要,也對公眾健康非常重要。
　　 過去幾十年里,基于抗原-抗體特異性反應的電化學免疫傳感器一直是研究熱點,廣泛應用于食品分析、臨床診斷、球境監(jiān)測等研究領域。新型納米材料和納米技術(shù)的迅速發(fā)展為電分析化學提供了更多新的機會,多壁

2、碳納米管具有生物電化學穩(wěn)定性和明顯促進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,在生物傳感器領域具有較大的應用前景。
　　 本論文主要圍繞以下幾個方面開展了一些研究工作:
　　 1、福氏志賀氏菌抗原的制備與滅活
　　 本試驗成功制備了福氏志賀氏菌抗原,平板計數(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)學與文獻報道一致,具有良好的生物活性和特異性

3、,為后續(xù)工作的順利開展奠定了基礎。
　　 2、多壁碳納米管修飾的4-SPCE直接檢測過氧化氫的研究
　　 構(gòu)建用于過氧化氫檢測的多壁碳納米管修飾四通道絲網(wǎng)印刷碳電極,循環(huán)伏安陽極最大電流法測試結(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)伏安陽極最大電流與過氧化氫的濃度變化成線性關(guān)系,靈敏度和線性相關(guān)系數(shù)分別為0.3192μA(mmol/L)和0.9979；檢測方法過程簡單,結(jié)果令人滿意,為后續(xù)免疫傳

4、感器的研究打下了很好的基礎。
　　 3、基于多壁碳納米管/DMF復合物和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)法將辣根過氧化物酶標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,制備了可用于檢測福氏志賀氏菌的酶免疫傳感器。采用循環(huán)伏安法對不同修飾電極進行電化學表征。根據(jù)抗原-抗體特異性結(jié)合形成的免疫復合物使敏感膜有效擴散截面積減小的特性,采用循環(huán)伏安法檢測樣品中的福氏志賀

5、氏菌。在優(yōu)化的實驗條件下,該酶免疫傳感器對福氏志賀氏菌的檢測范圍為104～109 cfu/mL,檢出限為3.4×103cfu/mL(S/N=3)。該酶傳感器還具有較好的選擇性、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性和準確性。
　　 4、基于多壁碳納米管/殼聚糖復合物和4-SPCE的福氏志賀氏菌酶免疫傳感器的研制
　　 為研究快速檢測福氏志賀氏菌的電化學免疫傳感器,將羧基化多壁碳納米管與殼聚糖制備成復合物,應用此復合物將辣根過氧化物酶標記的福氏志

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特性利監(jiān)測酶促反應,利用免疫反應前后還原峰峰電流的減小來測定福氏志賀氏菌。在優(yōu)化的測定條件下,免疫電極對福氏志賀氏菌的檢測范圍為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)定性和準確性,該方法

7、還具有快速、簡便、易于操作和價格低廉等優(yōu)點,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
　　 為快速檢測福氏志賀氏菌,將辣根過氧化物酶標記的福氏志賀氏菌抗體吸附在多壁碳納米管/海藻峻鈉復合物修飾的四通道絲網(wǎng)印刷碳電極表面,制得快速檢測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特性