白茹燕[1]2017年在《基于多孔金属及共价有机框架材料的电化学生物传感器在疾病标记物检测中的应用》文中研究指明共价有机框架材料(COF)具有高稳定性(热稳定性与化学稳定性),同时具有较高的比表面积及较大的孔容,负载了金属纳米粒子之后,可以很好的提高生物相容性,具有广泛的应用价值。疾病标记物常作为身体健康指标,当身体患有疾病时在血浆中就能够检测到,因此疾病标记物的研究对人类身体健康的研究有十分重要的意义。本文合成了两种共价有机框架材料(COF-LZU1和COF-TpPa-1)并引入了Pt、Au纳米粒子,制备了Pt NPs/COF-LZU1、Au NPs/COF-TpPa-1复合材料,并将其修饰在玻碳电极表面作为固定基质来固定抗体。本文还合成了负载Au纳米颗粒的金属有机骨架材料(MOFs)(Au NPs/Cu-TPA)以及Pd NPs/MnO_2、Ir/MnO_2复合材料,并将其分别用于标记癌胚抗原(CEA)的抗体、C-反应蛋白(CRP)的抗体、前列腺特异性抗原(PSA)的抗体,制备了一系列电化学免疫传感器用于检测疾病标记物。(1)采用水热法合成了负载Au纳米颗粒(Au NPs)的金属有机骨架材料(Au NPs/Cu-TPA)纳米复合材料,以Au NPs/Cu-TPA标记CEA的抗体(Ab2)为信号探针,通过电还原的方法将氧化石墨烯还原到电极上用来固定CEA抗体(Ab1),研制了一种电化学免疫传感器用于CEA的测定。所合成的MOFs材料中含有大量的Cu2+,并且其电化学信号比较稳定,可通过检测MOFs材料中Cu2+的信号来实现对目标物的检测。这种直接检测材料中Cu2+的方法不同于传统的检测法,它不需要对材料进行提前处理,并且负载了贵金属后对抗体的固定能力增强了,简化了检测步骤并缩短了检测时间。该传感器对CEA的检测灵敏度好,操作简便。在最优实验条件下,此传感器的线性范围为0.1-80 ng/mL,检测下限为0.03 ng/mL,线性相关系数为0.9887,此CEA免疫传感器可用于真实样品中CEA的测定。(2)采用溶剂热法合成了共价有机框架材料(COF-LZU1),然后通过还原法将金属Pt还原在COF材料上,实验以Pt NPs/COF-LZU1复合材料作为固定基质,用负载了Pd纳米颗粒的MnO_2纳米复合材料(Pd NPs/MnO_2)来标记C-反应蛋白抗体,制备了夹心型C-反应蛋白(CRP)免疫传感器。通过计时电流法(i-t)检测Pd NPs/MnO_2催化过氧化氢的还原电流,所得的还原电流与CRP的浓度在1-150 ng/m L范围内线性良好,相关系数R2=0.9961,检测下限为0.33 ng/mL。(3)采用高温溶剂热法合成了COF-TpPa-1,通过还原法将金纳米颗粒负载到COF-TpPa材料上,制得了Au NPs/COF-TpPa-1纳米材料,并将其作为固定基质来固定CRP抗体,制备了无标记型CRP免疫传感器。修饰在电极上的Au NPs/COF-TpPa-1可直接催化对硝基苯酚的还原,当CRP抗体与抗原结合后,阻碍了电极表面的电子传递速率,使得检测电流减小,通过电流与抗原浓度之间的关系,实现对CRP的检测。线性范围为0.01-150 ng/mL,检测下限为3 pg/mL,相关系数为0.9980。该传感器检测下限低,灵敏度高,方法简便。(4)利用共价有机框架材料良好的生物相容性和多孔性及稳定性等特点,以负载金属Ir的MnO_2纳米材料标记前列腺特异性抗原(PSA)的抗体(Ab2)作为信号探针,在电极上修饰共价有机框架材料COF-LZU1,通过电还原的方法将Ag+还原到COF材料的表面用来捕获PSA抗体(Ab1),研制了一种电化学免疫传感器用于检测PSA。所合成的MnO_2纳米材料具有比表面积大、多孔道等优点,有利于抗体的固定,增强了电化学信号。在最优实验条件下,此传感器的线性范围为0.01-150 ng/mL,检测下限为3 pg/m L,线性相关系数为0.9887。该传感器对PSA的检测下限低,操作简便。
章先[2]2016年在《农产品中四种常见真菌毒素免疫检测技术研究》文中研究说明真菌毒素(Mycotoxin)是一类由真菌产生的小分子次级代谢产物,农作物在生长、收获、贮存和运输等环节均易受到真菌毒素污染,现已发现400多种真菌毒素,大部分具有致癌、致畸和致突变作用且混合污染时毒性会显着增强。真菌毒素可通过污染谷物和饲料或经动物源性食品进入食物链,对人类和动物健康造成严重伤害,近年来已成为食品安全领域的研究重点。真菌毒素现有检测方法包括生物鉴定法、化学分析法、仪器分析法和免疫分析法等。生物鉴定法专一性不强；化学分析法精确度低；仪器分析灵敏度高,可准确定量,但样本前处理复杂并且检测仪器昂贵,难以在基层实验室推广使用。免疫分析方法快速、灵敏度高、特异性好,并且成本较低,近年来在真菌毒素检测领域发展迅速。本课题选取农产品中常见且危害较大的黄曲霉毒素B1 (Alfatoxin B1, AFB1)、赭曲霉毒素A (Ochratoxin A, OTA)、伏马毒素B1 (Fumonisin B1, FB1)和玉米赤霉烯酮(Zeralenone, ZEN)为检测对象,以单克隆抗体作为生物识别元件,基于竞争ELISA和免疫层析原理,结合信号放大、免疫传感、抗体芯片等技术,建立多种真菌毒素的快速、敏感、高通量免疫检测方法。本论文的主要研究内容和结果如下：1.赭曲霉毒素A的间接竞争ELISA定量检测技术对OTA单克隆抗体2D8的免疫学性质进行鉴定,以此抗体为基础建立间接竞争酶联免疫检测法(ci-ELISA)。抗体2D8效价为1：1.024×106,亲和常数Ka=3.75×109L/M,重链为IgG1型,与赭曲霉毒素B (Ochratoxin B, OTB)的交叉反应率为5.4%,与AFB1、FB1、ZEN、桔青霉毒素(Citrinin, CIT)、展青霉毒素(Patulin, PAT)和呕吐毒素(Deoxynivalenol, DON)均无交叉反应。建立的ci-ELISA检测限为0.08 ng/mL,检测范围0.12-1.18 ng/mL,加标回收率可达91.2-110.3%,与商品化ELISA试剂盒相关性较好,可用于谷物及饲料样本中OTA的定量检测与分析,也为后续其它免疫检测方法的建立奠定基础。2.基于免疫磁珠和生物素-链霉亲和素的间接竞争ELISA定量检测玉米赤霉烯酮为缩短反应时间,提高检测灵敏度,以纳米磁珠作为固相载体包被ZEN单克隆抗体,基于竞争反应原理,利用生物素-链霉亲和素系统,建立新型酶联免疫检测方法(MNP-bsELISA).该方法检测限为0.04 ng/mL,检测范围0.07-2.41ng/mL,加标回收率为92.8-111.9%,变异系数小于10%,对天然样本中ZEN的定量结果与LC-MS/MS方法具有良好的相关性。3.赭曲霉毒素A磁珠-电化学免疫传感检测技术优化以磁珠为固相载体的免疫竞争反应,选取最佳模式并结合电化学信号检测技术,建立了OTA电化学免疫传感检测技术。该方法的检测下限达到0.007ng/mL,检测范围为0.01-0.82 ng/mL,加标回收率为78.7-91.6%,标准偏差和变异系数均小于15%,稳定性较好,可实现样本中OTA的痕量检测。4.赭曲霉毒素A和玉米赤霉烯酮二联免疫层析试纸条研制基于免疫层析原理,分别建立了二联定性和定量胶体金免疫层析检测方法用于谷物和饲料中OTA和ZEN的检测。其中二联定性胶体金免疫层析试纸条对OTA和ZEN的检测限分别为0.625 ng/mL和1.25 ng/mL,二联定量胶体金免疫层析试纸条对OTA的检测限为0.25 ng/mL,检测区间为0.32-12.16 ng/mL;对ZEN的检测限为0.5 ng/mL,检测区间为0.58-39.72 ng/mL;两种真菌毒素在玉米、小麦和饲料样品中加标回收率为79.6-105.2%。制备的二联免疫层析试纸条对样本的检测结果与LC-MS/MS相关性较好,可分别满足样本中OTA和ZEN的快速定性检测与定量分析。5.同时检测四种真菌毒素的高通量抗体芯片定量技术真菌毒素混合污染情况较为常见且毒性会显着增强,为对样本中四种常见真菌毒素(AFB1、OTA、FB1和ZEN)进行高通量、同时定量检测,以硝酸纤维素膜为基板,利用生物素.链霉亲和素系统,建立抗体芯片检测模式。该方法对AFB1、OTA、FB1、ZEN的检测限分别为0.21、0.19、0.24和0.09 ng/mL,检测区间分别为0.47-55.69、0.48-127.11、0.56-92.57和0.22-31.36 ng/mL。在实际样本中的回收率为79.2-113.4%,变异系数小于10%,稳定性较好,可对真菌毒素进行多重定量检测,在真菌毒素混合污染监测领域具有广阔的应用前景。综上所述,本研究将真菌毒素特异性单克隆抗体与磁性纳米材料、生物素链霉亲和素、电化学、芯片等信号放大和高通量检测体系相结合,分别建立了ci-ELISA、MNP-bsELISA、磁珠电化学免疫传感器、二联定性和定量胶体金免疫层析试纸条和抗体芯片多重检测技术,可满足农产品中真菌毒素快速便捷、高灵敏和高通量的检测需求,为农产品、食品和饲料中真菌毒素污染监测体系的建立提供技术支撑,也为其他小分子分析物的检测提供参考与策略。
陈汉忠[3]2003年在《电化学免疫传感器的研制及其初步应用研究》文中研究说明我们利用经典的免疫学理论和成熟的电化学技术，设计和构建了一种电化学免疫传感器，将其应用于兽医方面的抗原抗体反应检测分析，试图在兽医领域建立一种新的快速、灵敏、准确的抗原抗体反应检测、诊断方法，供生产上使用。 本研究的内容主要包括3个方面：一是筛选适当的材料，设计和构建电化学免疫传感器；二是采用适当的方法建立电化学传感器的实验条件，并测定传感器的各种性能；叁是应用电化学免疫传感器检测几种常见寄生虫病、传染病的抗原抗体反应，了解研制的电化学免疫传感器的实用效果。 工作电极、辅助电极、参比电极、反应池(样品池)等都是构建电化学免疫传感器的重要部件。我们通过一系列的实验研究筛选到了适当的制作电化学免疫传感器电极基片和反应池等材料，并使用这些材料成功的制作了各种性能良好的电极和反应池，最后利用这些器件建立了一种电化学免疫传感器检测系统。 我们应用化学修饰的方法，使电极基片表面产生活泼基团，从而成功地将生物分子(抗原)固定在基片上。实验测试的结果表明，固定后的抗原，保持了良好的反应性和稳定性，可用于抗原抗体反应的测试。 传感器检测实验条件的建立是实现传感器实用化的关键步骤。我们利用成熟和操作简易的恒电法来建立了传感器检测的实验条件。传感器性能的测试研究表明，研制的电化学免疫传感器具有良好的稳定性、选择性、适用性和特异的检测效果。但目前由于受一些条件所限，传感器测定的结果，相对偏差(RSD)仍较大，因此传感器目前仍不适用于定量分析。 将电化学免疫传感器应用于兽医临床和现场的抗原抗体检测分析和诊断是我们的最终目的，因此测试其在兽医方面的应用具有特别重要的意义。在实验研究中，我们先后应用电化学免疫传感器测试了大片形吸虫，鸡新城疫(ND)、鸡传染性法氏囊病(IBD)、鸡减蛋综合征(EDS)等的抗原抗体反应，结果与我们先前初步设定的判断标准基本相符。但是我们认为提出一个更为合理的、适用于检测临床和现场样品的阳性判定标准，还需做进一步的实验研究。 本研究构建的电化学免疫传感器经初步的实验研究就显示了其许多优良特性：传感器适用于不同类型的抗原抗体反应检测，具有良好的稳定性和特异的检测效果；检测快速，操作简便；样品血清用量少；传感器微型巧小，携带方便，检测仪器价格便宜等优点，预示了其良好的应用前景，我们相信，通过进一步的设计和实验研究，就有可能将传感器应用于临床和现场抗原抗体反应快速、准确检测分析和疫病诊断。
毕文姬[4]2013年在《纳米材料电化学免疫传感器的研制及其对SirT1蛋白的检测研究》文中研究指明免疫分析是一种利用抗原与抗体间的特异性反应来进行选择性识别并测定可以作为抗体或抗原的待测物的分析方法。该法具有高度的专一性等特点。电化学免疫传感器是将免疫分析技术与电化学传感技术结合起来,利用酶、抗体、微生物等作为敏感元件探测器,将产生的信号转换成电信号输出的生物传感器。它既具有免疫分析的高选择性,又具有电化学分析的高灵敏度等特点,是近年来科学研究中普遍使用检测方法之一,已在临床、生物制药、环境化学等领域得到了高度重视和广泛应用。纳米材料是近几年最受关注的新材料之一,由于其具有介于微观和宏观之间的纳米尺寸结构,因而呈现出比表面积大、催化活性高、生物兼容性能强等独特的物理化学性能。将纳米材料应用于传感器的制备,可以有效的提高传感器的准确性、灵敏度以及电流响应速度,为生物传感器的构建提供了新的思路和手段。本论文通过将合成的多种功能性纳米材料用于传感器的构建,制备出了高灵敏度、高选择性和稳定性的新型电化学生物传感器,并将其用于SirTl蛋白的检测研究,取得了较好的效果,为糖尿病等与年龄相关疾病的发病机理以及诊断和治疗提供了新的研究方法和有力的实验数据。本论文的具体研究内容如下：1.基于金纳米粒子修饰的氧化石墨烯的电化学免疫传感器用于SirTl蛋白的检测本文基于AuNPs/PDDA-GO纳米复合物制备了一种新型电化学免疫传感器并将其用于SirT1的检测。在本工作中制备了AuNPs/PDDA-GO纳米复合物,可以提供大的比表面积以及更多的催化活性位点,从而增加目标蛋白的固载量,进而增大催化电流,提高免疫检测的灵敏度。首先,在电极表面修饰复合材料AuNPs/PDDA-GO,然后将目标蛋白SirTl固定到修饰了AuNPs/PDDA-GO的电极表面,再通过特异性免疫反应结合一抗(Ab1),以及辣根过氧化酶标记的二抗分子(HRP-Ab2),最后用示差脉冲伏安法检测电流信号,实现了对SirT1蛋白水平的测定。在优化的实验条件下,SirT1蛋白的浓度在0.1ng/mL～100ng/mL的范围内与响应电流呈良好的线性关系,检出限为0.029ng/mL,取得了较满意的结果。2.基于超支化聚合物构建的电化学免疫传感器及其用于SirTl蛋白的检测研究本文研制了一种新型的基于超支化聚合物(HBAP)和二氧化钛纳米粒子的电化学免疫传感器,并将其应用于SirTl蛋白的检测。通过将HBAP巯基化,利用Au-S共价键合作用结合胶体金(GC),制备成了单分子GC-HBAP纳米粒子,该纳米粒子可以明显增加抗体的负载量而不破坏其生物活性；通过还原的方法制备成了Au-Ti02纳米复合物,与单独的金纳米颗粒相比,Au-Ti02作为抗体标记物大幅度提高了电化学检测的灵敏度。实验过程中,首先将单分子GC-HBAP纳米粒子固定于ITO电极表面,再依次将捕获抗体Ab1#1、目标蛋白SirT1、检测抗体Ab1#2、{Ti02-Au/HRP-Ab2}生物复合物固定到电极表面,完成传感器的制备。结果表明,该传感器对SirT1蛋白具有较宽的线性响应范围,并且具有高灵敏度、高选择性和稳定性的特点。3.基于Au@Si02核壳纳米粒子的电化学免疫传感器的构建及其用于SirT1蛋白的检测研究本文制备了Au@SiO2核壳状纳米粒子、多壁碳纳米管-PAMAM-Au纳米复合物(MWNTP-Au纳米复合物),将制备好的两种功能材料用于新型电化学免疫传感器的构建,并将其应用于SirT1蛋白的检测研究。由于Au@si02核壳状纳米粒子具有良好的生物相容性,我们将其用作抗体标记物来与巯基化的Ab2-HRP结合,制备成了{Si02-Au/HRP-Ab2}生物复合物。实验过程中,首先将捕获抗体(Ab1#1)固定于修饰了MWNTP-Au纳米复合物的玻碳电极表面,接着通过抗原抗体的特异性结合作用,依次将目标蛋白(SirT1)、金测抗体(Abl#2)、{SiO2-AuHRP-Ab2}生物复合物固定到电极表面,构建“叁明治”夹心结构。采用示差脉冲伏安法对SirT1蛋白进行浓度的检测,实验表明,该传感器具有灵敏度高、选择性好、响应信号快等优点,为SirT1蛋白浓度的检测提供了新的方法。
李丽华[5]2016年在《基于纳米粒子的光、电免疫传感器的构建及其在肿瘤标志物检测中的应用研究》文中研究说明癌症的诊断、治疗与预后与肿瘤的分期状态密切相关,越早诊断预示着预后越理想。而肿瘤的分期状态又与患者血清中肿瘤标志物的含量密不可分。因此,准确而灵敏地定量检测患者血清中肿瘤标志物含量显得非常重要。目前肿瘤标志物的定量分析主要采用免疫分析法,并在此基础上发展起来各种各样的免疫传感器。与其他类型的免疫传感器相比,荧光免疫传感器和电化学免疫传感器分别以其卓越的稳定性和灵敏性备受关注。但是随着癌症患者病情的不断变化,肿瘤标志物含量也在不断的变化,血清中某些肿瘤标志物的含量可能呈现出极低的水平,这就给现有的免疫传感器提出了更大的挑战,要求持续发展和构建灵敏度更好的免疫传感器。本论文中,我们将荧光分析方法的稳定性、电化学分析方法的灵敏性、纳米粒子的信号放大作用以及免疫反应的特异性有机结合起来,构建了几种新型的光学和电化学免疫传感器,对前列腺癌抗原、癌胚抗原及甲胎蛋白进行了单检测、双检测和叁检测的系列实验研究,开展的具体工作如下:1.基于SiO_2 NSs和HRP放大的荧光免疫传感器的构建及其对前列腺癌抗原的检测。本工作中,我们构建了一种简单的荧光免疫传感器,将一抗固定在96孔培养板中,采用二氧化硅纳米球(SiO_2 NSs)来负载辣根过氧化物酶(HRP)及其标记的二抗,在目标分析物前列腺癌抗原(PSA)存在的条件下,形成一个夹心型的免疫复合物,在L-酪氨酸和过氧化氢体系中,底物L-酪氨酸被催化氧化,生成能发射荧光的二聚体。通过荧光技术采集反应信号,实现了对前列癌抗原的光学测定。并利用红外光谱、紫外光谱及扫面电镜技术对实验中使用的纳米复合物进行表征。实验结果显示,该免疫传感器在最优的条件下检测范围为0.05~100 ng mL~(-1),检测限为0.01 ng m L~(-1)。2.基于Si/CdTe QDs和Si/Au NCs作为标记物的荧光免疫传感器测定两种肿瘤标志物。本工作中,我们设计了一种新型的荧光免疫传感器,采用磁珠作为捕获抗体固定的平台,碲化镉量子点(CdTe QDs)和金纳米簇(Au NCs)沉积的硅纳米球作双信号标记物,癌胚抗原(CEA)和甲胎蛋白(AFP)作目标分析物,经过一个特异性的夹心免疫反应后,免疫复合物在550 nm和655 nm处发射出两个较强的荧光信号峰,它们分别对应的是CdTe QDs和Au NCs的荧光发射峰。在优化的实验条件下,荧光强度在0.1~400 ng mL~(-1)范围内与CEA和AFP的浓度呈线性关系。与此同时,我们还考察了该免疫传感器对人血清样本的实际分析能力以及免疫探针在细胞标记和细胞成像中的初步应用。3.基于金、银纳米粒子装饰的碳纳米球作为标记物的多分析电化学免疫传感器。在这个工作体系中,我们发展了一种多分析的电化学免疫传感器,碳纳米球(CNSs),形貌统一并具有良好的分散性,用作银纳米粒子(Ag NPs)、金纳米粒子(Au NPs)、硫堇(Thi)和二抗固定的载体,制备了两种复合物CNSs@Ag NPs-Ab_2和CNSs@Thi-Au NPs-Ab_2,用作电化学信号探针。CEA和AFP作为模型蛋白质。而金纳米粒子/氧化还原石墨烯复合物用作传感界面。在CEA和AFP同时存在的条件下,两种信号探针通过抗原-抗体反应结合到修饰的电极表面,形成夹心型的免疫复合物。在差示脉冲伏安曲线中,能观察到两个区分明显的信号峰,峰电位分别在+0.16V和-0.33V,对应的是Ag NPs和Thi的氧化峰位置。实验结果表明,两种肿瘤标志物能在0.01~80 ng mL~(-1)范围内被灵敏的检测,检测限分别低至2.8 pg mL~(-1)(CEA)和3.5 pg mL~(-1)(AFP)。4.基于金属离子标记的纳米复合物作为信号探针的多分析电化学免疫传感器。本项工作中,基于金属离子标记的纳米复合物作为信号探针,我们发展了一种多分析的免疫传感器,为同时测定叁种肿瘤标志物。我们将金纳米粒子沉积在玻碳电极上来固定叁种一抗,而免疫探针则是通过分别组装叁种金属离子(Pb~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+))和对应的二抗在金纳米粒子/碳纳米球复合物上来制备。在叁种肿瘤标志物(PSA、CEA、AFP)同时存在时,能在传感界面上形成叁种免疫复合物。在方波伏安曲线中得到叁个区分明显的信号峰,峰电位分别在-0.63 V(Pb~(2+))、-0.85 V(Cd~(2+))和-1.12 V(Zn~(2+))。实验结果显示,该传感器具有良好的选择性和较高的灵敏度,无明显的交叉反应,可以用作同一个体系中多个肿瘤标志物的同步分析。
戴小锋[6]2006年在《电化学免疫传感器阵列的研制》文中研究说明电化学免疫传感器是以特异性的亲和反应为基础，通过检测平衡状态时抗原-抗体复合物，实现待测物的分析测定。免疫化学反应发生在传感器表面，特异性好，灵敏度高，能在较短时间内进行痕量物质检测，广泛应用于医疗卫生、食品分析、环境检测等领域。电化学免疫传感器阵列可实现生物医学多参数的同步检测，其技术已成为当前医学检测的一个主流。 全文共3章，各章内容简介如下： 第1章：通过文献调研，综述了生物传感器、免疫传感器的原理、分类，以及生物活性分子固定化的各种方法；介绍了微阵列电化学传感器的原理和应用，在当前的研究基础上提出了免疫传感器金电极阵列的研究。 第2章：探索了两种分子自组装膜固定生物敏感材料的方法：1、利用自组装膜技术在金电极表面形成3-巯基丙酸单分子膜，通过偶联剂将丙肝抗体与硫堇通过共价键键合在修饰电极上构建丙肝电化学免疫传感器，研究了传感器的响应特性，对阳性对照血清的检测，硫堇的峰电流有显着的下降，以硫堇的还原峰电流的下降百分数(k)作为检测丙肝抗原的依据。探讨了传感器用于临床检测的可行性。2、在金电极表面自组装半胱胺分子，戊二醛进行醛基化，最后通过竞争组装同时固定乙肝表面抗体和硫堇，以硫堇的还原峰电流的下降百分比(ΔIp％)对乙肝表面抗原进行定性和定量的检测。结果表明，在HBsAg浓度范围在0.85×10~(-2)～5.12×10~(-2)μg／mL时，ΔIp％与C[HBsAg]成线性关系，线性方程为ΔIp％=5.19+1.56×C，相关系数为0.9815；在HBsAg浓度范围在0.32～1.28μg／mLμg／mL时，ΔIp％与C[HBsAg]成线性关系，线性方程为ΔIp％=17.05+0.075×C，相关系数为0.9906。取临床血清进行检测，将结果与临床常用的ELISA法比较，探索了该传感器应用于临床检验的可行性。 第3章：研制了以乙肝表面抗原为检测对象的电化学免疫传感器阵列，采用微电子平面加工技术制备了八通道金电极阵列，该传感器阵列可8通道同步检测乙肝表面抗原，大大提高了检测的准确度和可靠性。应用于临床血清样品的检测，其结果与ELISA法相一致。
陈汉忠, 蒋金书[7]2004年在《微型电化学免疫传感器的研制及初步应用》文中研究指明利用微电子技术和电化学原理设计制作了一种微型电化学免疫传感器 ,应用恒电位法建立了该传感器的实验条件。在设定的实验条件下测试 ,阳性血清的电流响应曲线与阴性血清的电流响应曲线具有明显的离散度 ,并能检测不同类型的抗原抗体反应 ,不同抗原抗体之间没有交叉反应 ;测定一个样品用时不到 1h ,仅用血清 10 μL ;传感器操作简便 ,微型小巧 ,便于携带 ,通过进一步的设计和条件优化 ,有望应用于临床和现场抗原抗体反应的快速检测分析和诊断。
李慧[8]2010年在《基于纳米多孔金片电极的电化学生物传感器的研制及应用》文中指出电化学生物传感器集合了生物识别专一性、纳米粒子的生物兼容性及放大性及电化学信号检测的放大作用的优势,具有灵敏度高、选择性好、易于微型化和自动化等优点,是现代生物分析的主要发展方向。本论文主要研制了基于纳米多孔金片电极及纳米粒子探针的新型电化学生物传感器,并将此传感器应用在了C反应蛋白、乙肝表面抗原、K562细胞以及K562细胞表面糖蛋白的检测,灵敏度高,检测限低,有利于超痕量蛋白的分析和疾病的早期检测,建立了一种快速、简便、可靠的分析方法;构建了一种免光源的光电分析法,检测游离谷胱甘肽和细胞内游离巯基的含量,取得了较理想的结果。本论文的主要研究内容如下:1构建了一种基于纳米多孔金片电极以及HRP标记CRP抗体修饰的纳米金粒子复合物的高灵敏C反应蛋白电化学免疫传感器。在0.01 ng mL-1到0.5 ng mL-1的浓度范围内测定C反应蛋白的工作曲线,检测限为6.85 pg/mL。纳米金粒子作为支撑材料大大增加了固定的HRP标记的CRP抗体的数量,提高了CRP免疫分析的检测灵敏度。这种超灵敏的方法可以用最小体积的样本检测CRP,样本的稀释可以消除血清中其它蛋白的干扰以提高CRP免疫分析的选择性。2本文构建了一种基于纳米多孔金片电极(NPG)以及辣根过氧化酶(HRP)标记抗体修饰的纳米金粒子的电化学酶联免疫传感器,运用夹心式免疫分析法检测血清乙肝表面抗原浓度。由于纳米多孔金片电极的有效表面积比普通裸电极大得多,再加上纳米金粒子的生物兼容性和放大作用,大大增大了固定到电极表面的酶标抗体的量,从而提高了目标蛋白的检测灵敏度。本文测定乙肝表面抗原(HBsAg),结果表明抗原浓度在0.01到1.0 ng/mL成线性关系,最低检测限为2.3 pg/mL。使用这种新方法分析多个人体血清样品的结果也与ELISA的结果吻合,并且这种方法与ELISA法相比还有直接、快速、简单以及比ELISA法分析灵敏度高出100倍等优点,表明此方法可以精确、简单灵敏的检测人体血清样品中的乙肝表面抗原3构建了一种基于纳米多空金片电极的细胞电化学传感器,细胞通过表面糖基与刀豆球蛋白(Con A)的特异性识别固定到电极表面。固定了细胞的电极与糖蛋白抗体纳米探针孵育后,将CdS纳米粒子引入到细胞表面。细胞及细胞表面的糖蛋白(P-gp)的数量通过细胞表面的CdS纳米粒子溶解下的镉离子的电化学溶出分析定量。由于一个纳米金粒子通过桥联DNA可以接上百个CdS纳米粒子,大大的提高了细胞的检测灵敏度。以K562细胞为例,电化学信号与细胞浓度的对数成正比,K562细胞的线性范围是每毫升1×102到1.0×105个,表现出了很高的灵敏度。这种信号放大方法可以进一步应用于评价细胞膜表面的糖蛋白表达,经过计算得出每一个K562细胞表面约有3.144×103个糖蛋白分子,经过阿霉素处理的细胞膜上的P-糖蛋白是K562细胞膜糖蛋白表达的10倍。这种检测方法为高灵敏细胞传感器的发展提供了平台以及开辟了细胞表面糖蛋白表达评估的新方法。4首次构建了一种免光源光电分析细胞内巯基化合物的方法。此方法中制备的含有双硫键的化学发光探针可以被巯基化合物打断,打断下来的聚苯乙烯微球上标记的异鲁米诺用于化学发光反应可作为光致电分析的光源。以谷胱甘肽为例,谷胱甘肽的线性范围为1.0×10-10 M到1.0×10-8 M,检测限为42 pM。此方法应用于Ramos细胞提取液中巯基化合物的检测,与电化学测定结果相吻合。
洪成林[9]2009年在《纳米微粒固载抗体蛋白构建高灵敏电流型免疫传感器的研究》文中进行了进一步梳理发展高灵敏的免疫分析技术一直是免疫分析领域研究的一个重要方面,它对于实现一些重要疾病标志物的检测有着至关重要的意义。电化学仪器具有简便、灵敏、易于微型化和集成化等优点,电化学仪器被广泛研究并已在生物检测中逐步得到应用。电化学免疫传感器利用抗原和抗体间的高度特异性结合,将传统的免疫测试方法与近代生物传感技术融为一体,该技术既具有免疫反应的高选择性又兼有电化学分析的高灵敏性,被广泛应用于临床诊断领域。纳米生物技术是纳米技术与生物技术交叉渗透形成的新技术,是生物医学领域的一个重要发展方向。纳米粒子特别是壳/核型纳米粒子具有优良的电学、磁学、光学性质以及优越的生物相容性,可用于固定抗体,在免疫分析中已得到广泛的应用。本论文将纳米技术、生物传感技术和电化学分析技术结合用于免疫分析。应用碳纳米管、纳米金、纳米二氧化钛、掺杂纳米二氧化硅以及壳/核型普鲁士蓝等纳米材料,采用不同方法在金电极表面构建功能化生物分子固定界面,制备了一系列高灵敏的电化学免疫传感器;用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、光谱技术、电化学分析技术对电极的组装过程、功能界面进行了表征;探讨了其在生物分析方面的应用。本文开展了如下工作:1.采用反向微乳液法,合成出羧酸二茂铁掺杂的SiO_2新型纳米粒子,将制得的纳米粒子表面氨基化后,通过简单的戊二醛连接反应固定癌抗体15-3(anti-CA15-3)的方法来构建免疫传感器。该电流型免疫传感器不仅生物相容性好,固定抗体也简单方便。制备的传感器中,羧酸二茂铁掺杂SiO_2纳米粒子可以直接给出电信号,经透射电镜(TEM)和X射线电子能谱(XPS)表征,羧酸二茂铁掺杂在SiO_2的Si-O-Si组成的笼中,不易泄漏。该传感器在寿命和灵敏度方面显示出优势。线性范围2.0～240 U/mL,检出限0.64 U/mL(S/N=3)。2.制备出牛血清白蛋白(BSA)包覆的普鲁士蓝(PB)纳米粒子,再修饰一层金纳米粒子。该壳/核型纳米粒子有叁层结构。BSA包覆PB纳米粒子有以下优点:(1) BSA可以保护PB纳米粒子,防止其聚集;(2) BSA不仅生物相容性优于其它材料,而且由于BSA具有多个氨基和巯基,可以更加方便的在其外部修饰另一层金纳米粒子;(3)内部的PB具有电化学活性,而经BSA包覆后不易流失。分布在外表面大量的金纳米粒子不仅具有较大的比表面积,可以吸附更多抗体,而且使电子传输效率增强,同时纳米金还容易牢固的吸附生物分子。以此纳米粒子固定AFP抗体,成功构建了高灵敏的电流型AFP免疫传感器。该免疫传感器线性范围为0.02～200.0 ng/mL,检出限0.006 ng/mL(S/N=3)。3.首次提出硫堇共价键合苝四甲酸,键合产物再与纳米TiO_2形成有机/无机纳米复合膜。TiO_2成膜能力好,在金电极表面形成大的比表面,有利于增加甲胎蛋白(AFP)抗体在电极表面的固载量。同时,硫堇共价键合苝四甲酸的产物具有电活性,电子传输能力强,其氨基利于结合纳米金,从而构建出生物相容性好的AFP抗体固载界面。用该方法制得的免疫传感器线性范围为2.5～200.0ng/mL,检出限0.5 ng/mL(S/N=3)。4.利用苝四甲酸酐与1,3-丙二胺的胺解产物、邻苯二胺、变价过渡金属离子Co~(2+)制备了新型具有电化学活性的物质,该物质电子传输性能好,电极反应可逆,可以作为电化学活性探针使用,而且因其含有很多氨基,便于进一步结合纳米金。本研究使用碳纳米管与制备的电化学活性物质共同修饰金电极,形成比表面积大、吸附性能强且具有高导电能力的纳米粒子层,利用纳米金能与氨基(-NH_2)共价键合的特点在电活性物质上固定纳米金,又以纳米金固定AFP抗体制备出AFP免疫传感器,该传感器稳定性好,线性范围0.20～120 ng/mL,检测限为0.12 ng/mL(S/N=3)。5.采用酶标记的生物素—亲和素生物反应放大系统,并结合纳米铂对H_2O_2的催化作用构建了信号放大的新型电化学免疫传感器。首先在电极上修饰一层纳米金掺杂的碳纳米管后,固定亲和素,然后利用生物素—亲和素反应固定生物素标记的AFP抗体,从而制得AFP免疫传感器。采用双抗体夹心分析模式测定,将生物素标记的二抗蛋白结合到免疫复合物上,再通过亲和素-生物素的高特异和高亲合力作用,夹心免疫反应后的电极表面将捕获标记有辣根过氧化物酶(HRP)标记的亲和素与铂纳米颗粒的复合物。为了最大程度获得电化学信号,再次利用具有多结合位点的亲和素与标记HRP的生物素结合,以进一步增加HRP的固载量。在HRP底物H_2O_2的存在下可以得到铂纳米颗粒-HRP复合物共同作用底物产生的催化放大电流信号;并且由于电极界面纳米金掺杂的碳纳米管的修饰,在增加电极比表面积,改善电极表面与生物分子之间的电子传输能力的同时还能有效降低HRP的氧化还原过电位,而且使免疫电极表面生物相容性更加优异;生物素与亲和素之间具有高度亲和力,抗体分子经生物素化后,其结合抗原的活性不受影响,酶生物素化后,其催化活性基本保持不变。该免疫传感器将铂纳米粒子和HRP的催化放大作用有机结合,能有效放大响应电流信号,显着提高灵敏度。用该方法制得的AFP免疫传感器线性范围为0.25～100.0 ng/mL,检出限0.1 ng/mL(S/N=3)。
高会玲[10]2008年在《基于Fe_3O_4磁性纳米粒子新型免疫传感器的研制》文中进行了进一步梳理利用化学共沉淀方法合成了尺寸小于30 nm的Fe_3O_4磁性纳米粒子,并在此基础上合成出Fe_3O_4/Au无机磁性复合粒子。通过各种手段使这些磁性粒子功能化,利用共价键合、吸附等方法在其表面固定上抗体,把这些固定有抗体的磁性粒子在外加磁场的作用下吸在自制石蜡碳糊电极表面,制成灵敏度高,方便使用,易更新的新型电化学免疫传感器。1.利用半胱氨酸在Fe_3O_4表面的不可逆吸附,把半胱氨酸牢固地吸附在Fe_3O_4表面,然后用戊二醛作交联剂将羊抗人免疫球蛋白G抗体(anti-IgG)固定在磁性粒子上,利用磁铁将磁性粒子吸在石蜡碳糊电极上。并选用人免疫球蛋白G(IgG)与其识别结合,用直接电位法检测人IgG的浓度。该免疫传感器测定人IgG的线性范围为0.1-1.2 ng/mL,检出限为0.023 ng/mL。该免疫传感器制作简单、价格低廉、易于更新、灵敏度高,在临床检测、生物医学、环境检测等方面有很好的应用前景。2.利用3-氨基丙基叁乙氧基硅烷与纳米Fe_3O_4表面的羟基反应,形成表面带有氨基的磁性Fe_3O_4纳米复合粒子,再用戊二醛将羊抗人免疫球蛋白G抗体(anti-IgG)固定在该磁性粒子表面,通过磁力将其修饰于固体石蜡碳糊电极表面制作成电流型免疫传感器。采用双抗体夹心法实现对人IgG的定量测定。IgG测定线性范围为2.5-400 ng/mL,检出限为0.75 ng/mL。该免疫传感器在Fe_3O_4表面共价键合免疫分子不仅可以保持免疫试剂的活性,提高固载量,而且可以进行方便、快捷的更新其表面。3.合成Fe_3O_4/Au磁性复合纳米粒子,自组装硫脲分子使粒子表面氨基化,通过戊二醛共价交联固定癌胚抗原抗体(anti-CEA)在磁性粒子的表面。在外加磁场的作用下,anti-CEA复合磁性粒子吸附在固体石蜡碳糊电极表面,制成了新型电流型免疫传感器。采用免疫竞争法实现对癌胚抗原(CEA)的定量测定。响应电流与CEA浓度的对数在2-160 ng/mL的范围内成线性关系,检出限为0.57 ng/mL。利用HRP对H2O2的电催化放大作用,使测定的灵敏度大大提高。4. Fe_3O_4/Au核壳型磁性粒子在外加磁场的作用下固定在石蜡碳糊电极表面,然后在硫脲分子的作用下组装一层纳米金来固定anti-CEA,制作了一种用来测定CEA的新型电流型免疫传感器。该免疫传感器对CEA检测的线性范围为0.2-500 ng/mL,信噪比为3时测定的检出限为0.07 ng/mL。该免疫传感器基于纳米金的大的比表面积和良好的生物相容性固定抗体,不仅很好保持抗体的活性,而且去掉外加磁场可以进行方便的反复更新电极表面,免疫传感器的灵敏度高,使用性强。
参考文献：
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[9]. 纳米微粒固载抗体蛋白构建高灵敏电流型免疫传感器的研究[D]. 洪成林. 西南大学. 2009
[10]. 基于Fe_3O_4磁性纳米粒子新型免疫传感器的研制[D]. 高会玲. 桂林工学院. 2008
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