人絨毛膜及癌抗原19-9電化學(xué)免疫傳感器的研究.pdf

1、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)展出來的具有快速、靈敏、選擇性高、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)的生物傳感器。在電化學(xué)免疫傳感器的構(gòu)建過程中，如何有效地利用生物分子固定技術(shù)固定抗原抗體，對(duì)免疫傳感器的靈敏度、響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性和選擇性等主要性能有著決定性的影響。納米材料，因其具有特殊的表面效應(yīng)、高的生物親和性、強(qiáng)的吸附能力等優(yōu)異特性，可大大增加生物分子的吸附量和穩(wěn)定性，同時(shí)能很好地保持生物分子的生物活性，使免疫傳感器的響應(yīng)靈敏

2、度得到顯著地提高。本文利用電聚合和靜電吸附等技術(shù)，利用碳納米管優(yōu)良的電子傳導(dǎo)特性和電化學(xué)催化特性，以及納米金特殊的表面效應(yīng)和良好的生物兼容性將不同的抗體固定于電極表面，發(fā)展了三種新型的電流型免疫傳感器。 本論文主要從以下幾個(gè)方面開展研究工作： 1．基于二氧化鋯/DNA/聯(lián)吡啶鈷/納米金固定的人絨毛膜電流型免疫傳感器的研究 以二氧化鋯—DNA復(fù)合物膜為固載基底、聯(lián)吡啶鈷為電子媒介體和納米金為免疫固載界面制備了電流型

3、人絨毛膜促性腺激素免疫傳感器。二氧化鋯—DNA復(fù)合物膜不僅增大了電極比表面積增加了抗體的固載量，而且增強(qiáng)了電子傳遞的性能。納米金大的比表面積和強(qiáng)的吸附能力增加抗體固定量，同時(shí)它良好的生物兼容性很好地保持了抗體分子的生物活性。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、交流阻抗(EIS)和循環(huán)伏安法(CV)考察了電極的修飾過程，并對(duì)免疫傳感器的性能和影響因素進(jìn)行了詳細(xì)研究。在最優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，用循環(huán)伏安法對(duì)人絨毛膜進(jìn)行了檢測(cè)，其線性范圍為1.0～50

4、.0mIU/mL，和50.0～150.0 mIU/mL，檢測(cè)限為0.4mIU/mL。該免疫傳感器呈現(xiàn)較高的靈敏度，較好的穩(wěn)定性和選擇性。 2．基于納米金/亞甲基藍(lán)/DNA—碳納米管自組裝的新型電流型人絨毛膜促性腺激素免疫傳感器的研究 利用DNA和碳納米管強(qiáng)的導(dǎo)電能力和生物親和性、納米金特殊的表面效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)制備了高靈敏、高穩(wěn)定的電流型人絨毛膜促性腺激素免疫傳感器。將多壁碳納米管—DNA復(fù)合物固定于電極表面，然后利用靜電吸附

5、和共價(jià)鍵結(jié)合的技術(shù)固定甲苯胺藍(lán)，接著再利用靜電吸附技術(shù)吸附納米金，并用納米金大的比表面積和良好的生物兼容性等性質(zhì)固定大量的抗體分子，最后以辣根過氧化物酶(HRP)代替牛血清蛋白封閉非特異性結(jié)合位點(diǎn)放大電流信號(hào)，從而制備了免疫傳感器。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和循環(huán)伏安法(CV)對(duì)電極的層層自組裝過程進(jìn)行了考察，探討了pH、溫度、時(shí)間、掃秒速度等對(duì)電極響應(yīng)的影響。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)定人絨毛膜在0.1～10mIU/mL和10～300m

6、IU/mL范圍內(nèi)，還原峰電流值與抗原濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，檢測(cè)限為0.04 mIU/mL。結(jié)果表明，該免疫電極具有較寬的線性范圍、較低的檢測(cè)下限、較高的靈敏度，較好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，且制備方法簡(jiǎn)單，響應(yīng)迅速。 3．基于碳納米管和納米鐵氰化鈷復(fù)合納米材料固定的腫瘤標(biāo)志物CA19-9電流型免疫傳感器的研究 結(jié)合穩(wěn)定、傳導(dǎo)性好的殼聚糖—多壁碳納米管復(fù)合物膜，良好的電活性物質(zhì)鐵氰化鈷納米顆粒和生物兼容性好、吸附能力強(qiáng)的納米金成

7、功構(gòu)建了高穩(wěn)定、高靈敏的電流型腫瘤標(biāo)志位CA19-9免疫傳感器。步驟如下：首先，將殼聚糖—多壁碳納米管復(fù)合物固定在裸玻碳電極表面；其次，利用靜電吸附作用將鐵氰化鈷納米顆粒用作一種電活性物質(zhì)固定在復(fù)合物膜上；最后，納米金被固定在電極表面，用于固定腫瘤標(biāo)志物CA19-9抗體。利用掃描電子顯微鏡(SEM)和循環(huán)伏安法(CV)考察了電極的自組裝過程。實(shí)驗(yàn)還探究了緩沖溶液的pH值、孵育時(shí)間和孵育溫度等對(duì)免疫傳感器性能的影響。在最優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，