基于功能化二硫化鉬納米材料的電化學(xué)發(fā)光免疫傳感器構(gòu)建及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-07-20 04:23
電化學(xué)發(fā)光(Electrochemiluminescence,ECL)生物傳感器是由分子識(shí)別元件與ECL結(jié)合發(fā)展而來(lái),是一種非常有效的檢測(cè)裝置。ECL具有靈敏度高、線性范圍寬、分析速度快、選擇性好等優(yōu)點(diǎn),在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)、食品安全和疾病診斷等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。本論文將具有優(yōu)異化學(xué)和物理性能的功能化納米材料引入到ECL分析體系中,借助免疫反應(yīng)的高特異性,構(gòu)建了靈敏、準(zhǔn)確檢測(cè)疾病標(biāo)志物的新方法。首先合成了CdS-MoS2納米復(fù)合材料、MoS2金納米顆粒(MoS2-Au NPs)和MnCO3納米材料,并結(jié)合酶輔助原位共反應(yīng)劑生成、CuS-Ag NPs協(xié)同催化等信號(hào)放大策略,構(gòu)建了靈敏檢測(cè)生物標(biāo)志物心肌肌鈣蛋白I(cTnI)、前列腺特異性抗原(PSA)和肌紅蛋白(Myo)的ECL生物傳感平臺(tái)。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和研究?jī)?nèi)容如下:1.基于CdS-MoS2納米復(fù)合材料構(gòu)建靈敏檢測(cè)cTnI的無(wú)標(biāo)記ECL生物傳感器以CdS-MoS2復(fù)合材料為ECL材料,構(gòu)建檢測(cè)cTnI的無(wú)標(biāo)記型EC...
【文章來(lái)源】:信陽(yáng)師范學(xué)院河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
“無(wú)標(biāo)記”型ECL免疫傳感器檢測(cè)CCP
信陽(yáng)師范學(xué)院碩士學(xué)位論文5入目標(biāo)物,在傳感界面形成抗體/抗原偶合物,再加入標(biāo)記識(shí)別元件(探針)后形成夾心型免疫復(fù)合物。通過(guò)目標(biāo)物濃度變化導(dǎo)致的探針固載量的變化,進(jìn)而由標(biāo)記物產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度變化體現(xiàn),據(jù)此可以對(duì)目標(biāo)物的濃度進(jìn)行測(cè)定。與“無(wú)標(biāo)記”型傳感器相比,夾心免疫模式的傳感器可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大,靈敏度更高,對(duì)目標(biāo)物濃度的檢測(cè)范圍更寬以及可以得到更低的檢出限。Zhou等人[15]以MnO2功能化的多壁碳納米管(MnO2@MWCNTs)修飾的電極為傳感平臺(tái),luminol功能化的Pt@Au納米復(fù)合材料作為體系的信號(hào)分子,構(gòu)建夾心免疫模式,見(jiàn)圖1-2。膽堿氧化酶(ChOx)催化膽堿生成共反應(yīng)劑H2O2,增強(qiáng)luminol的信號(hào)響應(yīng),實(shí)現(xiàn)了cTnI的靈敏檢測(cè),LOD為0.017pg/mL。圖1-3為Cao等人[16]基于原位生成共反應(yīng)劑策略,構(gòu)建“夾心”型傳感平臺(tái)的示意圖。將具有大表面積和良好的生物相容的單壁碳納米管石墨烯復(fù)合材料(CNTs–Gra)修飾在電極表面,電沉積金納米粒子(AuNPs)負(fù)載大量一抗。結(jié)合免疫反應(yīng),將Pd和Pt納米粒子(Pd&PtNPs)修飾的還原氧化石墨烯(Pd&PtNPs@rGO)和葡萄糖氧化酶(GOD)標(biāo)記的二抗(Pd&PtNPs@rGO-GOD-Ab2)捕獲到電極表面。標(biāo)記的信號(hào)探針催化H2O2生成多種活性氧(ROSs),增強(qiáng)了魯米諾的陰極ECL強(qiáng)度,提高了免疫傳感器的靈敏度,實(shí)現(xiàn)了對(duì)癌胚抗原(CEA)的靈敏檢測(cè),LOD為0.030pg/mL。圖12“夾心”型ECL免疫傳感器檢測(cè)cTnI的示意圖。Fig.12Schematicillustrationofsandwich-typeECLimmunosensorforcTnIdetection.
信陽(yáng)師范學(xué)院碩士學(xué)位論文6圖13(A)免疫傳感器的制備和CEA的檢測(cè)機(jī)制;(B)Pd&PtNPs@rGO-GOD-Ab2探針的制備過(guò)程。Fig.13(A)TheschematicdiagramoftheimmunosensorandthedetectionmechanismofCEA;(B)ThepreparationprocessofPd&PtNPs@rGO-GOD-Ab2probe.1.2.3“競(jìng)爭(zhēng)”型ECL生物傳感器“競(jìng)爭(zhēng)”型ECL生物傳感器是基于目標(biāo)物與一些分子的競(jìng)爭(zhēng)作用,進(jìn)而引起發(fā)光體系信號(hào)響應(yīng)發(fā)生變化而構(gòu)建的一類傳感器。這類傳感器通常用來(lái)檢測(cè)小分子目標(biāo)物,在設(shè)計(jì)上相較于前面所介紹的兩種類型傳感器具有一定的難度。圖1-4是我們課題小組[17]將辣根過(guò)氧化物酶(HRP)催化酶誘導(dǎo)生物催化沉淀技術(shù)相結(jié)合構(gòu)建競(jìng)爭(zhēng)型ECL傳感器。首先,比表面積較大的MoS2負(fù)載發(fā)光材料CdSe/ZnS量子點(diǎn)修飾在電極表面,接著修飾與免疫球蛋白E(IgE)適配體互補(bǔ)的DNA(cDNA),通過(guò)IgE適配體與cDNA的雜交反應(yīng)將信號(hào)探針固定在傳感平臺(tái)上。未在電極表面修飾目標(biāo)物IgE時(shí),在H2O2作用下,HRP催化4-氯-1-萘酚在電極界面產(chǎn)生沉淀,猝滅ECL信號(hào)。當(dāng)信號(hào)探針與IgE特異性結(jié)合后,信號(hào)探針從電極表面脫落,伴隨著HRP的減少,發(fā)光體系ECL信號(hào)增強(qiáng),LOD為0.18pmol/mL。
本文編號(hào):3292118
【文章來(lái)源】:信陽(yáng)師范學(xué)院河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
“無(wú)標(biāo)記”型ECL免疫傳感器檢測(cè)CCP
信陽(yáng)師范學(xué)院碩士學(xué)位論文5入目標(biāo)物,在傳感界面形成抗體/抗原偶合物,再加入標(biāo)記識(shí)別元件(探針)后形成夾心型免疫復(fù)合物。通過(guò)目標(biāo)物濃度變化導(dǎo)致的探針固載量的變化,進(jìn)而由標(biāo)記物產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度變化體現(xiàn),據(jù)此可以對(duì)目標(biāo)物的濃度進(jìn)行測(cè)定。與“無(wú)標(biāo)記”型傳感器相比,夾心免疫模式的傳感器可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大,靈敏度更高,對(duì)目標(biāo)物濃度的檢測(cè)范圍更寬以及可以得到更低的檢出限。Zhou等人[15]以MnO2功能化的多壁碳納米管(MnO2@MWCNTs)修飾的電極為傳感平臺(tái),luminol功能化的Pt@Au納米復(fù)合材料作為體系的信號(hào)分子,構(gòu)建夾心免疫模式,見(jiàn)圖1-2。膽堿氧化酶(ChOx)催化膽堿生成共反應(yīng)劑H2O2,增強(qiáng)luminol的信號(hào)響應(yīng),實(shí)現(xiàn)了cTnI的靈敏檢測(cè),LOD為0.017pg/mL。圖1-3為Cao等人[16]基于原位生成共反應(yīng)劑策略,構(gòu)建“夾心”型傳感平臺(tái)的示意圖。將具有大表面積和良好的生物相容的單壁碳納米管石墨烯復(fù)合材料(CNTs–Gra)修飾在電極表面,電沉積金納米粒子(AuNPs)負(fù)載大量一抗。結(jié)合免疫反應(yīng),將Pd和Pt納米粒子(Pd&PtNPs)修飾的還原氧化石墨烯(Pd&PtNPs@rGO)和葡萄糖氧化酶(GOD)標(biāo)記的二抗(Pd&PtNPs@rGO-GOD-Ab2)捕獲到電極表面。標(biāo)記的信號(hào)探針催化H2O2生成多種活性氧(ROSs),增強(qiáng)了魯米諾的陰極ECL強(qiáng)度,提高了免疫傳感器的靈敏度,實(shí)現(xiàn)了對(duì)癌胚抗原(CEA)的靈敏檢測(cè),LOD為0.030pg/mL。圖12“夾心”型ECL免疫傳感器檢測(cè)cTnI的示意圖。Fig.12Schematicillustrationofsandwich-typeECLimmunosensorforcTnIdetection.
信陽(yáng)師范學(xué)院碩士學(xué)位論文6圖13(A)免疫傳感器的制備和CEA的檢測(cè)機(jī)制;(B)Pd&PtNPs@rGO-GOD-Ab2探針的制備過(guò)程。Fig.13(A)TheschematicdiagramoftheimmunosensorandthedetectionmechanismofCEA;(B)ThepreparationprocessofPd&PtNPs@rGO-GOD-Ab2probe.1.2.3“競(jìng)爭(zhēng)”型ECL生物傳感器“競(jìng)爭(zhēng)”型ECL生物傳感器是基于目標(biāo)物與一些分子的競(jìng)爭(zhēng)作用,進(jìn)而引起發(fā)光體系信號(hào)響應(yīng)發(fā)生變化而構(gòu)建的一類傳感器。這類傳感器通常用來(lái)檢測(cè)小分子目標(biāo)物,在設(shè)計(jì)上相較于前面所介紹的兩種類型傳感器具有一定的難度。圖1-4是我們課題小組[17]將辣根過(guò)氧化物酶(HRP)催化酶誘導(dǎo)生物催化沉淀技術(shù)相結(jié)合構(gòu)建競(jìng)爭(zhēng)型ECL傳感器。首先,比表面積較大的MoS2負(fù)載發(fā)光材料CdSe/ZnS量子點(diǎn)修飾在電極表面,接著修飾與免疫球蛋白E(IgE)適配體互補(bǔ)的DNA(cDNA),通過(guò)IgE適配體與cDNA的雜交反應(yīng)將信號(hào)探針固定在傳感平臺(tái)上。未在電極表面修飾目標(biāo)物IgE時(shí),在H2O2作用下,HRP催化4-氯-1-萘酚在電極界面產(chǎn)生沉淀,猝滅ECL信號(hào)。當(dāng)信號(hào)探針與IgE特異性結(jié)合后,信號(hào)探針從電極表面脫落,伴隨著HRP的減少,發(fā)光體系ECL信號(hào)增強(qiáng),LOD為0.18pmol/mL。
本文編號(hào):3292118
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