基于納米材料構(gòu)建新型電流型免疫傳感器的研究.pdf

1、生物傳感器是利用生物活性物質(zhì)分子(如酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜、細(xì)胞等)識(shí)別的功能，將生化反應(yīng)轉(zhuǎn)變成可用輸出信號(hào)，從而進(jìn)行生命物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)和監(jiān)控的裝置。電化學(xué)免疫傳感器是一種將電化學(xué)分析方法與免疫學(xué)技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的具有快速、靈敏、選擇性高、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)的生物傳感器。最近幾年，納米技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于生物傳感器領(lǐng)域。納米材料(nanomaterials)具有大的比表面積、高的表面反應(yīng)活性、好的生物相容性等有點(diǎn)，被廣泛地

2、用作生物分子的固載基質(zhì)，這樣可以有效地增加生物分子的固載量同時(shí)也可較好的保持其生物活性。因此，納米材料(如納米粒子、納米線，納米管等)被廣泛應(yīng)用到生物傳感器?；谶@些原因，本文探索和研究以功能性或磁性納米材料為固載機(jī)制的生物免疫傳感器測(cè)定。
　　 本文的主要研究工作如下：
　　 1.基于磁性納米材料的免疫傳感器的研究
　　 設(shè)計(jì)了一種制備過(guò)程簡(jiǎn)單快速的傳感器，具有較高的靈敏度高以及良好的選擇性、重現(xiàn)性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性

3、等優(yōu)點(diǎn)，并可使用于其它免疫分子的檢測(cè)。ITO導(dǎo)電玻璃是在鈉鈣基或硅硼基基片玻璃的基礎(chǔ)上，利用磁控濺射的方法鍍上一層氧化銦錫(俗稱ITO)膜加工制作成的。它有導(dǎo)電性良好、便于修飾、適合加工、造價(jià)便宜等優(yōu)點(diǎn)。利用磁性納米粒子摻雜聚苯胺使其具有了較為良好的導(dǎo)電能力的優(yōu)點(diǎn)，將Fe3O4-聚苯胺(PANI)復(fù)合納米材料修飾于銦錫氧化物(ITO)導(dǎo)電玻璃上研制出測(cè)定甲胎蛋白(AFP)含量的免疫傳感器。通過(guò)交流阻抗和循環(huán)伏安法對(duì)該免疫傳感器的修飾過(guò)程

4、進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，該免疫傳感器的響應(yīng)與AFP的濃度在1～120 ng·mL-1范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9983，檢測(cè)下限為0.6 ng·mL-1(S/N=3)，并具有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。
　　 2.納米線與磁性納米粒子構(gòu)建信號(hào)放大的酶免疫傳感器的研究
　　 構(gòu)建了信號(hào)放大的CEA免疫傳感器。與傳統(tǒng)方法相比，這一方法有三個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)：首先，使用聚碳酸酯(PC)膜作為空間阻隔物和疏導(dǎo)物沉積立體金納米簇并以

5、金硫納米線吸附在上面增強(qiáng)其三維結(jié)構(gòu)，提供了大而清晰地表面積增加了電子傳遞的效率。其次，利用磁性納米的物理特性和納米顆粒的表面優(yōu)點(diǎn)，制備Au-CS-PB-Fe3O4作為標(biāo)記物。最后將GOD和HRP兩種酶標(biāo)記到磁性納米粒子上。在雙酶多重催化放大的作用下，能再次增強(qiáng)電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)，提高免疫傳感器的靈敏度。從而制備出超靈敏、低成本、低的檢測(cè)限、寬的線性范圍的電流型免疫傳感器。結(jié)果表明，該免疫傳感器測(cè)得的線性范圍為0.05～200 ng·mL-1