本文關(guān)鍵詞：重金屬離子電化學(xué)檢測(cè)及其作為信號(hào)標(biāo)記物在免疫分析中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 納米間隙電極 電化學(xué)生物傳感器 汞離子 電化學(xué)免疫傳感器 甲胎蛋白 磁性納米材料

【摘要】：目的:通過(guò)沉積納米金顆粒(Au NPs)調(diào)控微型梳狀叉指陣列電極(IDAM)間隙大小制作納米間隙電極(NGE),構(gòu)筑以胸腺嘧啶-汞-胸腺嘧啶(T-Hg-T)配位化學(xué)結(jié)構(gòu)為特異性識(shí)別敏感界面的納米間隙生物傳感器用于重金屬Hg~(2+)離子檢測(cè)研究。納米金顆粒點(diǎn)綴殼聚糖包覆的多壁碳納米管(CHIT-Au NPs-MWCNTs)作為敏感界面,金屬離子功能化的免疫復(fù)合物作為信號(hào)標(biāo)記物,制備電化學(xué)免疫傳感器,實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤標(biāo)志物甲胎蛋白(AFP)的分析檢測(cè)。方法:1.通過(guò)經(jīng)典水熱合成法制備出合適尺寸大小的金納米粒子(Au NPs),再利用化學(xué)沉積方法,將Au NPs以化學(xué)鍵合的方式固定在微型梳狀叉指陣列電極上。借助納米金顆粒電極間隙中的原位生長(zhǎng)調(diào)節(jié)Au NPs的尺寸,并使其均勻的分布在微型梳狀叉指陣列電極2.5μm寬的電極叉指間隙中。經(jīng)此方法原叉指陣列電極的間隙尺寸由微米級(jí)別降低到顆粒間間隙納米級(jí),構(gòu)筑了一種新型的納米間隙電極(NGE)并使用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)此過(guò)程的電極表面及電極間隙進(jìn)行表征分析。選擇一條合適的富含胸腺嘧啶(T)的5’端為巰基(-SH),3’端為氨基(-NH2)寡核苷酸鏈為核酸探針,通過(guò)EDC/NHS縮合反應(yīng)將電化學(xué)標(biāo)記物二茂鐵甲酸(Fc)連接在核酸探針的3’端,5’端經(jīng)Au-SH鍵自組裝固定于納米間隙電極表面,構(gòu)建對(duì)Hg~(2+)離子有特異選擇性的納米間隙生物傳感器。2.甲胎蛋白(AFP)是一種重要的腫瘤標(biāo)志物,可用于肝癌的鑒別診斷、病情監(jiān)測(cè)及療效評(píng)價(jià)。本研究利用多壁碳納米管(MWCNT)、殼聚糖(CHIT)和四水氯金酸(HAu Cl4·4H2O)進(jìn)行敏感界面構(gòu)筑。通過(guò)微波加熱法制備納米金顆粒點(diǎn)綴殼聚糖包覆的多壁碳納米管(CHIT-Au NPs-MWCNTs),并以此為敏感界面修飾到玻碳電極(GCE)表面。將一抗(Ab1)以化學(xué)鍵Au-N的方式引入到CHIT-Au NPs MWCNTs修飾電極表面,表面剩余的未結(jié)合活性位點(diǎn)用牛血清白蛋白(BSA)封閉后得到電化學(xué)免疫傳感器,然后使用一鍋合成法合成氨基功能化磁性納米粒子PAN@Fe_3O_4,并以此為載體固定二抗(Ab2)。制備得到的金屬離子(Hg~(2+))功能化的免疫復(fù)合物作為信號(hào)標(biāo)記物可用于檢測(cè)甲胎蛋白。用掃描電鏡(SEM)、循環(huán)伏安法(CV)來(lái)表征免疫傳感器的整個(gè)構(gòu)筑過(guò)程,用差分脈沖伏安法(DPV)對(duì)該傳感器上AFP的響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果:1.制備出顆粒均勻尺寸約16納米金納米粒子,并均勻且有規(guī)律地沉積于微型梳狀叉指陣列電極表面,經(jīng)納米金顆粒原位生長(zhǎng)后構(gòu)建成為合適納米間距的納米間隙電極,通過(guò)SEM表征此過(guò)程得到的納米金顆粒大小和納米間隙電極的間隙尺寸與設(shè)想一致。納米間隙電極表面的核酸探針的自組裝過(guò)程,通過(guò)電化學(xué)方法循環(huán)伏安法(CV)和電化學(xué)阻抗法(EIS)進(jìn)行表征。該傳感器對(duì)Hg~(2+)的檢測(cè)結(jié)果為:隨著不同濃度的Hg~(2+)離子(1 p M~15 p M)從低濃度到高濃度不斷地結(jié)合到納米間隙電極表面,電極的響應(yīng)電流逐漸減小,電化學(xué)阻抗隨著Hg~(2+)濃度的增加而逐漸增加,濃度(C)和電子轉(zhuǎn)移阻抗的絕對(duì)值(ΔRet)表現(xiàn)出良好的線性關(guān)系,得出的線性回歸方程為Z/105Ω=4.81+0.249C/p M(R~2=0.989)。研究結(jié)果表明本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的生物傳感器對(duì)Hg~(2+)離子的響應(yīng)具有很高的靈敏度且具備良好的選擇性。2.本實(shí)驗(yàn)合成了殼聚糖-金-多壁碳納米管(CHIT-Au NPs-MWCNTs)復(fù)合材料修飾玻碳電極構(gòu)建敏感界面,再通過(guò)合成了以氨基功能化磁性納米粒子為二抗載體以重金屬離子為信號(hào)標(biāo)記物的免疫復(fù)合物(Hg~(2+)-PAN@Fe_3O_4-Ab2),構(gòu)建了基于重金屬為信號(hào)標(biāo)記物的電化學(xué)免疫傳感器應(yīng)用于腫瘤標(biāo)志物AFP的檢測(cè)。使用電化學(xué)循環(huán)伏安法(CV)對(duì)免疫傳感器及電化學(xué)檢測(cè)過(guò)程各步驟進(jìn)行表征后,經(jīng)條件優(yōu)化,甲胎蛋白濃度與免疫傳感器的響應(yīng)電流在濃度范圍為10pg/m L-2.5ng/m L和2.5ng/m L-60ng/m L范圍內(nèi)峰電流與濃度呈線性關(guān)系,在這兩個(gè)濃度范圍內(nèi)相應(yīng)的線性相關(guān)方程分別為:ΔI=1.50+0.61CAFP R~2=0.976,ΔI=2.51+0.071CAFP R~2=0.976。在實(shí)際樣品分析中與ELLSA法同時(shí)檢測(cè)6個(gè)樣品,兩種方法的檢測(cè)結(jié)果相對(duì)誤差小于5.83%。結(jié)論:1.構(gòu)建的基于納米金顆粒(Au NPs)對(duì)微型梳狀叉指陣列電極(IDAM)進(jìn)行改造而成的納米間隙生物傳感器用于檢測(cè)重金屬Hg~(2+)離子顯示出良好的靈敏度以及優(yōu)異的選擇性,并已經(jīng)成功的應(yīng)用于實(shí)際血清樣品的分析應(yīng)用。2.構(gòu)建的以納米金顆粒點(diǎn)綴殼聚糖包覆的多壁碳納米管(CHIT-Au NPs-MWCNTs)為敏感界面,金屬離子功能化的免疫復(fù)合物(Hg~(2+)-PAN@Fe_3O_4-Ab2)作為信號(hào)標(biāo)記物的電化學(xué)免疫傳感器可實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤標(biāo)志物甲胎蛋白(AFP)的定量檢測(cè)。該免疫傳感器對(duì)檢測(cè)物甲胎蛋白的檢測(cè)顯示出良好的靈敏度,通過(guò)與ELLSA法同檢測(cè)實(shí)際樣品的分析驗(yàn)證了本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的免疫傳感器的檢測(cè)效果可以滿足一些痕量濃度的腫瘤標(biāo)記物甲胎蛋白的檢測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：納米間隙電極 電化學(xué)生物傳感器 汞離子 電化學(xué)免疫傳感器 甲胎蛋白 磁性納米材料
【學(xué)位授予單位】：皖南醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.1
【目錄】：

• 摘要9-13
• Abstract13-17
• 第一部分 構(gòu)建可控納米間隙生物傳感器并用于重金屬離子汞（Ⅱ）的分析測(cè)定17-45
• 前言17-21
• 研究材料（資料、內(nèi)容）與方法21-27
• 1 研究?jī)?nèi)容21
• 2 材料與方法21-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料21-22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法22-27
• 結(jié)果與討論27-38
• 1 納米間隙電極的顯微結(jié)構(gòu)表征27
• 2 可控納米間隙電極的電化學(xué)表征27-31
• 3 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化31-33
• 4 可控納米間隙生物傳感器對(duì)Hg~(2+)的電化學(xué)檢測(cè)分析33-35
• 5 傳感器對(duì)Hg~(2+)電化學(xué)檢測(cè)的選擇性考察35-37
• 6 血清樣品分析37-38
• 結(jié)論38-39
• 參考文獻(xiàn)39-45
• 第二部分 構(gòu)建基于重金屬離子作為標(biāo)志物的電化學(xué)免疫傳感器并應(yīng)用于腫瘤標(biāo)志物AFP的檢測(cè)研究45-72
• 前言45-50
• 研究材料（資料、內(nèi)容）與方法50-57
• 1 研究?jī)?nèi)容50
• 2 材料與方法50-57
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料50-51
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法51-57
• 結(jié)果與討論57-64
• 1 掃描電鏡對(duì)殼聚糖-金-多壁碳納米管(CHIT-Au NPs- MWCNTs)復(fù)合材料的表征57-58
• 2 使用電化學(xué)循環(huán)伏安法（CV）對(duì)免疫傳感器及電化學(xué)檢測(cè)過(guò)程各步驟的表征58-60
• 3 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化60-61
• 4 免疫傳感器的對(duì)甲胎蛋白的電化學(xué)檢測(cè)分析61-63
• 5 實(shí)際樣品分析63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-72
• 綜述 基于生物敏感界面對(duì)重金屬離子的檢測(cè)研究進(jìn)展72-94
• 參考文獻(xiàn)88-94
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果94-95
• 致謝95

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