基于石墨烯及金磁納米粒子的弓形蟲IgM抗體免疫傳感器的研究.pdf

1、目的:
　　弓形蟲病是由剛地弓形蟲導(dǎo)致的寄生蟲病，該病具有人畜共患性，多為隱性發(fā)病。該病對孕婦危害極大，易導(dǎo)致其流產(chǎn)、早產(chǎn)、畸胎或死胎，并可以通過垂直傳播造成先天性弓形蟲病?；加邢忍煨怨蜗x病的新生兒最終會出現(xiàn)永久性神經(jīng)損傷或視覺障礙，甚至導(dǎo)致死亡。該病嚴(yán)重的危害著孕婦及胎兒的健康，如果能即時、靈敏和特異的對其進行早期診斷，可以給予有效的治療，減少對孕婦及胎兒的危害。
　　弓形蟲特異性IgM抗體(Tg-IgM)在感染后14天

2、即可出現(xiàn)于血清之中，是近期感染和早期診斷的可靠指標(biāo)，并可用于判斷胎兒是否發(fā)生了宮內(nèi)感染。目前用于Tg-IgM的免疫學(xué)方法操作繁瑣，靈敏度低，且不能進行定量檢測。
　　本研究將以Tg-lgM為檢測目標(biāo)，結(jié)合石墨烯、金納米粒等納米材料的優(yōu)點，用金磁納米粒子修飾的anti-IgM-HRP為檢測探針，根據(jù)夾心免疫反應(yīng)原理，研究出一種靈敏度高、特異性強的電化學(xué)免疫傳感器。該傳感器可用于孕婦早期弓形蟲感染的定量檢測。
　　方法:

3、　　1.anti-IgM-HRP-Au-Fe3O4復(fù)合檢測探針的制備:利用Au-Fe3O4的超順磁性及生物相容性對anti-IgM-HRP進行修飾，制備成復(fù)合檢測探針。
　　2.依次修飾Nafion分散的石墨烯、聚硫堇、金納米粒子和弓形蟲特異性抗原于玻碳電極表面，以制備所得的anti-IgM-HRP-Au-Fe3O4為檢測探針，利用夾心免疫反應(yīng)原理，定量檢測樣本中的Tg-IgM。
　　3.優(yōu)化免疫傳感器檢測的實驗條件:工作溶

4、液pH值、孵育時間、孵育溫度和H2O2濃度等。
　　4.考察電化學(xué)免疫傳感器陛能:線性范圍、最低檢測限、選擇性、重復(fù)性、再生性和穩(wěn)定性等。
　　結(jié)果:
　　1.對制備所得的復(fù)合檢測探針分別進行形態(tài)學(xué)和光譜學(xué)分析，在透射電鏡圖中可見修飾了anti-IgM-HRP的Au-Fe3O4粒徑增大，成像模糊;UV-vis圖中顯示復(fù)合檢測探針中同時含有anti-IgM-HRP和Au-Fe3O4，表明制備成功。
　　2.制備所得

5、的免疫傳感器表面的氧化還原反應(yīng)受擴散控制，對Tg-IgM進行檢測，分別在0.0375～1.2 AU/mL和2.0～18 AU/mL兩個范圍內(nèi)與Tg-IgM的濃度呈線性相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.993和0.997，最低檢測限為0.016 AU/mL(S/N=3)。
　　3.該傳感器性能優(yōu)越:批間差異小于5.3％;選擇性好，最大干擾差異僅為6.6％;可通過外部磁場實現(xiàn)再生，再生23次后，RSD僅為6.3％;穩(wěn)定性好，儲存36天后，相應(yīng)電

6、流僅下降了6.6％。
　　結(jié)論:
　　本研究結(jié)果表明，作為新興納米材料，石墨烯在生物傳感器的制備中表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性能和優(yōu)異的促電子傳遞能力。Nafion對石墨烯具有良好的分散性，可以通過超聲分散來增大石墨烯的水溶性，從而提高其在傳感器制備上的穩(wěn)定性。金納米粒子具有比表面積大、生物親和性高等優(yōu)點，與石墨烯共同修飾于電極表面，不僅可有效促進電子的傳遞，并且可以增加生物分子的固定量。具有良好生物活性的Au-Fe3O4納米粒子用于