基于靶向識別多目標物探針的電化學發(fā)光偶聯(lián)伏安分析方法研究.pdf

1、本論文基于電化學發(fā)光偶聯(lián)伏安分析方法構(gòu)建了一系列新型的生物傳感器，并將其用于多元分析檢測各類待測物。包括：腫瘤標志物(癌胚抗原和甲胎蛋白)、抗生素(氯霉素和孔雀石綠)、微型RNA(miRNA1-21和miRNA-141)等。癌胚抗原和甲胎蛋白分析方法的構(gòu)建是基于電化學發(fā)光探針和伏安電流探針能在不同的電位下產(chǎn)生相應(yīng)的信號，通過制備雙抗夾心型免疫傳感器實現(xiàn)其超靈敏分析。氯霉素和孔雀石綠分析方法的構(gòu)建是基于將電位分辨的電化學發(fā)光探針修飾到多工

2、作電極的絲網(wǎng)印刷電極陣列表面，利用電化學發(fā)光信號淬滅-復(fù)原模式完成對多目標物的靈敏檢測。miRNA1-21和miRNA-141信號比率型分析方法的構(gòu)建是基于在空間分辨的雙工作電極表面上修飾電化學發(fā)光探針和伏安電流探針，利用電化學發(fā)光信號模式為“開”和伏安電流信號模式為“關(guān)”的方法制備多組分的信號比率型傳感器。相比于單元檢測，上述的多元分析方法降低了實驗成本，簡化了實驗步驟，增強了檢測靈敏度和準確度，具有更為廣闊的應(yīng)用前景。
　　本

3、論文主要從下述方面開展各項研究工作：
　　1.基于電化學發(fā)光偶聯(lián)伏安分析法構(gòu)建免疫傳感器用于檢測癌胚抗原和甲胎蛋白
　　本章基于電化學發(fā)光(ECL)聯(lián)用伏安(CV)分析方法，構(gòu)建了一種新穎的免疫傳感器用于多元檢測癌胚抗原(CEA)和甲胎蛋白(AFP)。在該分析系統(tǒng)中，制備了能在不同電位下產(chǎn)生ECL信號和CV信號的兩種石墨烯聚合物納米探針。其制備過程如下：先將PowerVision摻雜鉑(Pt)納米粒子形成復(fù)合物(Pt-PV)

4、，后將其固定到Hemin修飾的還原氧化石墨烯(rGO)的表面，形成CV納米探針(rGO-H/Pt-PV)；以聚L-賴氨酸(PLL)作為連接劑和共反應(yīng)劑，將釕聯(lián)吡啶(Ru(bpy)32+)與二氧化硅(SO2)和金(Au)納米粒子摻雜形成的納米復(fù)合物(Ru-SiO2@Au)修飾到rGO的表面，形成ECL納米探針(rGO-PLL/Ru-SiO2@Au)。隨后將CEA和AFP的抗體固定到金納米粒子修飾的電極表面作為捕獲探針，并通過抗原-抗體的特

5、異性結(jié)合反應(yīng)形成夾心型免疫復(fù)合物。在一個電位掃描周期內(nèi)，CV信號探針能在-0.3V產(chǎn)生陰極電流信號，被用于檢測CEA；而ECL信號探針則在+1.25V產(chǎn)生陽極發(fā)光信號，可被用于檢測AFP。其相應(yīng)的檢測線性范圍分別是5pg mL-1-40ng mL-1和3pg mL-1-50ng mL-1，檢測限可達1pg mL-1和0.5pg mL-1。該方法采用單一的電化學發(fā)光儀，就能實現(xiàn)多信號聯(lián)合檢測多組分目標物，這為多元免疫分析提供了實驗平臺。<

6、br>　　2.基于“雙電位”電化學發(fā)光方法構(gòu)建適配體傳感器陣列檢測氯霉素和孔雀石綠
　　本章基于空間分辨絲網(wǎng)印刷碳電極(SPCE)陣列，構(gòu)建了一種新型“雙電位”電化學發(fā)光(ECL)適配體傳感器用于同時檢測孔雀石綠(MG)和氯霉素(CAP)。首先將ECL陰極信號探針CdS量子點(QDs)和ECL陽極信號探針魯米諾-金納米粒子(L-Au NPs)分別修飾在SPCE陣列表面，隨后將待測物適配體的互補鏈以及花青染料(Cy5)和綠原酸(CA

7、)修飾的適配體分別先后滴涂到CdS QDs和L-Au NPs表面。隨著MG和CAP的加入，可以通過競爭反應(yīng)誘導(dǎo)打開適配體和互補鏈形成的雙鏈，致使ECL淬滅劑(Cy5和CA)遠離電極陣列表面，并同時恢復(fù)CdS QDs的陰極ECL信號和L-Au NPs的陽極ECL信號。這種“雙電位”ECL分析策略不僅可以實現(xiàn)多元檢測MG和CAP，還能很好的避免信號之間的干擾。該方法為多元分析MG和CAP提供了一種簡單、低成本、快速靈敏的檢測途徑。
　

8、　3.基于電化學發(fā)光偶聯(lián)伏安分析法構(gòu)建信號比率型傳感器陣列多元分析微型RNA
　　本章基于電化學發(fā)光(ECL)偶聯(lián)循環(huán)伏安分析法(CV)，在絲網(wǎng)印刷電極(SPCE)上構(gòu)建了一種信號比率型傳感器陣列用于多元分析miRNA1-21和miRNA-141。通過聚L-賴氨酸(PLL)將金(Au)納米粒子與Ru(bpy)32+摻雜二氧化硅(SiO2)形成的復(fù)合物(Ru-SiO2)相連接，形成ECL信號標簽(Ru-SiO2@PLL-Au)，并分

9、別修飾到空間分辨的雙工作電極上；將二茂鐵(Fc)標記發(fā)夾DNA(Fc-HDNA1和Fc-HDNA2)作為CV信號標簽和ECL淬滅探針，并分別單獨滴加到 ECL信號探針表面。當目標物miRNA-21和miRNA-141存在時，會與相應(yīng)的Fc-HDNA1和Fc-HDNA2雜交，并且致使Fc遠離電極表面。該構(gòu)象變化可以恢復(fù)ECL信號強度，并降低Fc的CV電流信號值?；贓CL信號增強和CV信號降低，所構(gòu)建的信號比率型傳感器可以用于檢測目標物。