聚吡咯差異修飾的納米材料應(yīng)用于血清中不同類型標(biāo)志物檢測的傳感器研究.pdf

1、導(dǎo)電聚合物(conducting polymer)又稱導(dǎo)電高分子材料,它是指通過復(fù)合或摻雜等手段得到的一類具有良好導(dǎo)電性能的聚合物。在導(dǎo)電聚合物中,聚吡咯(PPy)由于具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,成膜性,穩(wěn)定性和杰出的生物相容性,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電化學(xué)傳感器的構(gòu)建。而電化學(xué)傳感器相對于傳統(tǒng)的分析方法而言,其具有操作簡單,成本低,無毒環(huán)保,檢測限低,靈敏度高等優(yōu)勢?；诖?本研究根據(jù)人血清標(biāo)志物分子結(jié)構(gòu)的差異,利用導(dǎo)電聚合物聚吡咯為基礎(chǔ)設(shè)計了兩類

2、傳感器,一類是根據(jù)羧基聚吡咯的功能化表面構(gòu)建的免疫傳感器,另一類是利用合金聚吡咯的電催化活性構(gòu)建的生物傳感器。具體研究工作如下:
　　1.多壁碳納米管表面原位聚合羧酸吡咯的 SAA免疫傳感器的構(gòu)建與應(yīng)用
　　本研究選擇用離子液(IL)和殼聚糖(Chit)分散的多壁碳納米管(MWCNTS)作為電極的基底材料，其不但能夠大大提升該傳感器的導(dǎo)電性能而且能夠解決 MWCNTS本身溶解性差、易于團(tuán)聚的缺點。之后在均勻分散的MWCNTS

3、表面采用循環(huán)伏安法（CV）原位聚合吡咯，采用CV方式聚合，能夠控制PPy在電極表面的聚合厚度同時避免衡電壓聚合導(dǎo)致的膜表面粗糙。最后為了成功固定抗體在生物膜表面，我們用衡電壓法聚合羧酸吡咯，使其 PPy表面功能化帶有大量的羧基官能團(tuán)，根據(jù)羧基和氨基的酰氨反應(yīng)，成功固定人血清淀粉樣蛋白A（SAA）抗體。本研究通過掃描電鏡（SEM）表征了PPy修飾在 MWCNTS表面后的一系列變化，包括修飾了羧基官能團(tuán)后形貌的改變以及固定了抗體之后的進(jìn)一步

4、變化。此外，我們還通過傅里葉紅外光譜技術(shù)（FTIR）證明了羧基官能團(tuán)的成功修飾。本研究通過條件的優(yōu)化，實現(xiàn)了該免疫傳感器的低檢測限和高靈敏度。從實驗結(jié)果來看，在0.001 ng mL-1到900 ng mL-1范圍內(nèi)，該免疫傳感器線性良好，檢測限低至0.3ngmL-1（S/N=3）。該工作和市面上主流的SAA檢測方法 ELISA結(jié)果進(jìn)行比較，準(zhǔn)確度有良好的一致性,但靈敏度和檢測范圍更好。表明該研究能夠為臨床工作快速靈敏的檢測炎癥標(biāo)志物帶

5、來便利。
　　2.基于雙金屬聚吡咯/葡萄糖氧化酶修飾的電化學(xué)傳感器的構(gòu)建及血清中唾液酸化聚糖的檢測
　　本實驗利用吡咯單體的還原特性，用化學(xué)合成的方法，成功還原氯金酸和氯鉑酸，制得雙金屬聚吡咯。該納米復(fù)合膜不僅具備聚吡咯本身優(yōu)良的導(dǎo)電性和成膜性，并且由于金鉑雙金屬的存在使其具有電催化活性。之后為了增強電化學(xué)信號，用葡萄糖氧化酶（GOx）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的封閉劑—牛血清蛋白（BSA），在葡萄糖和氧氣存在的條件下，GOx能夠催化葡萄糖生

6、成葡萄糖醛酸，從而放大電化學(xué)信號。在檢測靶標(biāo)方面，我們利用接骨木凝集素（SNA）與α2,6-唾液酸化聚糖的特異性識別，對血清中α2,6-唾液酸化聚糖實現(xiàn)了靈敏檢測。整個檢測體系在磷酸緩沖鹽溶液（PBS）中完成，通過滴加含有葡萄糖和過氧化氫的PBS溶液來定量。在最優(yōu)的實驗條件下，該電化學(xué)傳感器在0.01 pg mL-1到800 ngmL-1濃度范圍內(nèi)對α2,6-唾液酸化聚糖有較好的線性響應(yīng),最低檢測限達(dá)到0.003 pgmL-1(S/N=