【摘要】：傳統(tǒng)酶聯(lián)免疫吸附劑測定(ELISA)易受干擾,靈敏度低等一些缺點限制了其廣泛應(yīng)用。近些年對傳統(tǒng)ELISA的改進(jìn)已經(jīng)做了許多努力,使其在生物傳感檢測中得到了很好的應(yīng)用。納米材料問世之后由于其一系列優(yōu)點,如比表面積大,吸附能力強(qiáng),催化效率高,生物相容性好等一直備受關(guān)注。非金屬的納米材料具有納米材料的優(yōu)點,不含有貴金屬,綠色前驅(qū)體,成本低、無污染,因此受到更多的青睞。廉價的pH指示劑代替酶的使用,降低了實驗成本,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,反應(yīng)后顏色變化顯著,實驗結(jié)果可視化。本文中,利用非金屬納米材料作為信號載體,pH指示劑作為信號直接放大平臺通過π-π共軛負(fù)載到納米材料上,疾病標(biāo)記物與納米材料通過化學(xué)鍵牢固結(jié)合,在96-微孔板中構(gòu)建成完整的免疫傳感器。向微孔板的孔中加入定量的釋放劑,釋放劑與疏水性的指示劑分子反應(yīng),轉(zhuǎn)化為親水性的離子從納米材料上釋放到溶液中,引起溶液顏色發(fā)生變化。該方法實現(xiàn)了對疾病標(biāo)記物的可視化超靈敏檢測。具體檢測內(nèi)容如下:(1)設(shè)計了一種基于酚酞(PP)指示劑變色效應(yīng)的改進(jìn)傳統(tǒng)ELISA,實現(xiàn)對癌胚抗原(CEA)的高靈敏可視化檢測。類石墨烯氮化碳(g-C_3N_4)納米材料由于具有較大的比表面積,容易制備,化學(xué)穩(wěn)定性高,成本低,被羧基化后的g-C_3N_4(cC_3N_4)被用來作為該體系中信號分子的載體。免疫傳感器制備成功后,加入堿性釋放劑(AS),PP分子遇堿反應(yīng)生成離子,釋放到溶液中,引起溶液顏色發(fā)生變化。優(yōu)化實驗條件后,實現(xiàn)了對CEA的高靈敏可視化檢測。檢測范圍是0.5 pg/mL到100 ng/mL,最低檢測限(LOD)為0.34 pg/m L。這種方法是一種無酶的改進(jìn)型ELISA,可以命名為PILISA。PILISA遵循酶聯(lián)免疫吸附測定形式,同時避免了傳統(tǒng)ELISA的缺點,為實際臨床檢測提供了一種很有發(fā)展前景的方法。(2)心血管疾病是引起全球死亡率高的主要原因之一,而心臟病標(biāo)志物肌鈣蛋白I(cTnI)和C-反應(yīng)蛋白(CRP)的測定分別用于檢測和診斷急性心肌梗死和冠狀動脈綜合癥。使用聚多巴胺(PDA)包裹的g-C_3N_4(PDA-C_3N_4)作為信號載體,是由于PDA表面具有豐富的官能團(tuán),既可以與生物分子結(jié)合,又可以吸附大量的指示劑分子百里香酚酞(TP)和溴酚紅(BR),設(shè)計的新型免疫傳感器實現(xiàn)了對心臟病標(biāo)記物cTnI和CRP的可視化雙檢測。靈敏度高,檢測范圍寬(cTnI:0.5 pg/m L-8 ng/mL;CRP:0.5 pg/m L-10 ng/m L),其中LOD分別為0.32 pg/m L和0.28 pg/mL。根據(jù)檢測結(jié)果可以看出,該免疫傳感器的穩(wěn)定性、選擇性和重現(xiàn)性都是令人滿意的。(3)介孔二氧化硅(MSN)由于其特殊的孔狀結(jié)構(gòu),比表面積大和易功能化等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。將MSN功能化,使其孔內(nèi)帶有芳香結(jié)構(gòu),能與疏水性的pH指示劑分子通過π-π共軛結(jié)合。MSN與聚乙烯亞胺(PEI)作用,使其表面顯正電性,與表面帶有負(fù)電的抗體分子作用連接。因此功能化的MSN作為信號載體參與構(gòu)建免疫傳感器,實現(xiàn)了對前列腺抗原(PSA)的可視化高靈敏檢測。檢測濃度范圍寬(0.5 pg/m L-8 ng/m L),檢測限低(0.21 pg/m L),并且該新型的免疫傳感器具有良好的穩(wěn)定性,選擇性和重現(xiàn)性。此外,蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物的比色檢測由于其簡單、快速、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定的信號輸出特征在臨床醫(yī)學(xué)治療中具有潛在的應(yīng)用。
[Abstract]:The traditional enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is susceptible to interference and low sensitivity, and has limited its wide application. In recent years, the improvement of the traditional ELISA has done a lot of efforts to make it a good application in the biological sensing detection. Because of its series of advantages, such as large specific surface area, strong adsorption capacity, high catalytic efficiency and good biocompatibility, the nano-material has been of great concern. The non-metal nanometer material has the advantages of nano material, no noble metal, green precursor, low cost and no pollution, thus being more favored. The cheap pH indicator replaces the use of the enzyme, the experimental cost is reduced, the chemical property is stable, the color change after the reaction is remarkable, and the experimental result is visualized. In this paper, a non-metallic nano-material is used as the signal carrier, and the pH indicator is loaded on the nano-material by the carbon-carbon coanda by using a pH indicator as a signal direct amplification platform, and the disease marker and the nano material are firmly combined with the nano material through a chemical bond, and a complete immune sensor is constructed in the 96-well plate. A quantitative release agent is added into the pores of the microporous plate, the release agent reacts with the hydrophobic indicator molecules, and the ions which are converted into the hydrophilic are released from the nano material to the solution to cause the color of the solution to change. The method realizes the visual and ultra-sensitive detection of the disease marker. The specific detection content is as follows: (1) a modified traditional ELISA based on the color change effect of the phenolphthalein (PP) indicator is designed to realize the high-sensitivity visual detection of the carcinoembryonic antigen (CEA). The graphene nitride (g-C _ 3N _ 4) nano-material has a large specific surface area, is easy to prepare, has high chemical stability and low cost, and the g-C _ 3N _ 4 (cC _ 3N _ 4) after being modified is used as the carrier of the signal molecule in the system. After the preparation of the immune sensor is successful, the alkaline releasing agent (AS) is added, the PP molecule is reacted with alkali to generate ions, and the solution is released to the solution to cause the color of the solution to change. And the high-sensitivity visual detection of the CEA is realized after the experimental conditions are optimized. The detection range is 0.5 pg/ mL to 100 ng/ mL and the minimum detection limit (LOD) is 0.34 pg/ mL. This method is an enzyme-free modified ELISA, which can be named as PILISA. PILISA follows the enzyme-linked immunosorbent assay format, while avoiding the disadvantages of conventional ELISA, And provides a promising method for the actual clinical detection. (2) Cardiovascular disease is one of the main causes of high global mortality, and the determination of cardiac troponin I (cTnI) and C-reactive protein (CRP) is used to detect and diagnose acute myocardial infarction and coronary syndrome, respectively. The g-C _ 3N _ 4 (PDA-C _ 3N _ 4) wrapped with the polydopamine (PDA) is used as the signal carrier, because the PDA surface has rich functional groups, can be combined with the biological molecule, and can adsorb a large number of indicator molecules thymol phthalide (TP) and bromophenol red (BR), The design of new type of immunosensor realizes the visual double-detection of the cardiac markers cTnI and CRP. High sensitivity, wide detection range (cTnI: 0.5 pg/ m L-8 ng/ mL; CRP: 0.5 pg/ m L-10 ng/ m L), where LOD is 0.32 pg/ m L and 0.28 pg/ mL, respectively. It can be seen from the results of the test that the stability, selectivity and reproducibility of the immunosensor are satisfactory. (3) Mesoporous silica (MSN) has been widely used because of its special pore-like structure, large specific surface area and easy functionalization. The msn is functionalized so that its pores are provided with an aromatic structure in which the hydrophobic pH indicator molecules can be co-linked with the hydrophobic pH indicator molecules. The effect of MSN and polyethyleneimine (PEI) on the surface is positively and electrically connected to the negatively charged antibody molecules on the surface. Therefore, the functionalized MSN is used as the signal carrier to participate in the construction of the immune sensor, and the visualization and high-sensitivity detection of the prostate antigen (PSA) is realized. The detection concentration range is wide (0.5 pg/ m L-8 ng/ m L), the detection limit is low (0.21 pg/ m L), and the novel immunosensor has good stability, selectivity and reproducibility. In addition, the colorimetric detection of protein biomarkers has potential application in clinical medicine therapy due to its simple, rapid, economical and stable signal output characteristics.
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP212.3

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本文編號：2453759