基于無機(jī)納米材料構(gòu)建夾心免疫傳感器的研究.pdf

1、生物傳感器是通過將生物物質(zhì)的濃度用可以讀出的電信號表示出來以達(dá)到對生物物質(zhì)濃度進(jìn)行測定的儀器。它綜合了醫(yī)學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)等多學(xué)科的知識。因?yàn)榫哂谐杀镜?、制備簡單并且靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢測和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。其中電流型免疫傳感器是通過免疫反應(yīng)前后電流的變化值來測定生物分子的濃度，具有可以進(jìn)行在線活體分析等優(yōu)點(diǎn)。構(gòu)建免疫傳感器的最關(guān)鍵之處是怎樣將生物分子穩(wěn)定，高活性的固載到電極表面，并能得到更大的催化電信號。
　　 納

2、米材料因?yàn)榫哂泻艽蟮谋缺砻娣e，良好的吸附能力，生物相容性及電催化活性等特點(diǎn)，在近年的傳感器研究中被廣泛應(yīng)用到。本論文正是基于這些納米材料的這些優(yōu)點(diǎn)，采用空心鉑納米微球、三維立體納米金簇、納米金/二氧化硅復(fù)合納米材料、納米金/殼聚糖復(fù)合膜、多壁碳納米管等納米材料，構(gòu)建了一系列性能優(yōu)良的夾心免疫傳感器。并應(yīng)用透射電鏡(TEM)、電化學(xué)分析技術(shù)等對電極的制備過程，優(yōu)化過程和性能進(jìn)行了表征。主要的工作開展如下：
　　 1.基于葡萄糖氧化

3、酶修飾中空納米鉑微球標(biāo)記的夾心免疫傳感器研究
　　 利用硼氫化鈉法還原出空心納米鉑微球，納米材料的強(qiáng)吸附性，與葡萄糖氧化酶連接，用以標(biāo)記二抗?？招你K納米微球具有比實(shí)心納米鉑更大的比表面積，使得其蛋白質(zhì)分子的吸附能力得到很大提高；葡萄糖氧化酶和空心納米鉑的協(xié)同催化效應(yīng)又極大地提高了催化電信號；以羧基二茂鐵為氧化還原探針時(shí)，葡萄糖氧化酶對葡萄糖的電催化活性非常好。而固載一抗的基質(zhì)是用PC模版在玻碳電極上電沉積氯金酸，用氯仿溶液將PC

4、模版溶解后，得到簇狀立體納米金。由于簇狀納米金具有很大的比表面積，使得其固載的蛋白質(zhì)量更多且更穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)證明，該免疫傳感器的靈敏度因此得到了提高。用該傳感器對人絨毛促性腺激素進(jìn)行檢測，其線性范圍為0.06 mlU·mL-1～200mIU·mL-1，檢測下限達(dá)到0.01 mIU·mL-1。此外，該免疫傳感器具有良好的選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。
　　 2.多壁碳納米管原位還原氯金酸用于抗體標(biāo)記的夾心免疫傳感器研究
　　 利用碳

5、納米管表面的羧基，與聚陽離子PEI能通過靜電作用結(jié)合，而PEI中又富含還原性基團(tuán)亞氨基，由此在碳納米管表面將氯金酸原位還原為帶正電荷的納米金來標(biāo)記葡萄糖氧化酶和二抗。葡萄糖氧化酶和癌胚抗體分子其等電點(diǎn)均小于5.0，pH大于5.0時(shí)，均帶負(fù)電荷，通過靜電作用可以提高酶和抗體蛋白分子的標(biāo)記量，通過比較碳納米管/葡萄糖氧化酶，納米金/葡萄糖氧化酶的催化作用，可見多壁碳納米管和納米金復(fù)合物與葡萄糖氧化酶的協(xié)同催化作用得了更大的提高，免疫傳感器的

6、靈敏度也因此得到了提高。一抗的固載基質(zhì)是玻碳電極上電沉積一層納米金和殼聚糖的復(fù)合膜，增強(qiáng)了傳感器的吸附能力、電子傳輸能力和生物相容性。實(shí)驗(yàn)表明，該傳感器對癌胚抗原的檢測范圍為0.4～20 ng·mL-1，檢測下限為0.05 ng·mL-1。
　　 3.基于中空納米鉑微球標(biāo)記酶聯(lián)抗體以放大信號的夾心免疫傳感器的研究
　　 利用硼氫化鈉還原法制備出空心納米鉑微球，將其與辣根過氧化物酶連接用以標(biāo)記二抗。而一抗的固定基質(zhì)是納米金