新型表面等離子體共振生物傳感器的研發(fā)及其在免疫檢測中的應用研究
發(fā)布時間:2021-01-01 00:53
表面等離子體共振(SPR)生物傳感器代表了比較先進和成熟的光學生物傳感技術(shù),由于能夠在無需標記的情況下對生物分子的相互作用進行實時測量,SPR生物傳感器已成為研究生物分子相互作用動力學性質(zhì)的有力工具之一。一直以來,大量的科研工作者致力于研究如何提高SPR生物傳感器的靈敏度以實現(xiàn)對低濃度小分子量目標分子的檢測,和改善對復雜生物基質(zhì)中待測物檢測的選擇性并以此推動SPR傳感技術(shù)在實際樣品中的應用。本論文主要在納米材料的基礎(chǔ)上構(gòu)建了高靈敏度高選擇性的新型SPR生物傳感器并將其成功應用于多種免疫測定。氧化石墨烯(GO)具有良好的生物相容性,大的比表面積,對生物分子的高負載能力和優(yōu)異的電學性質(zhì),因而成為構(gòu)建新型生物傳感器的理想材料。鑒于由單獨的GO構(gòu)建的傳感平臺靈敏度往往較低,通常將金屬納米粒子與GO聯(lián)用以改進傳感器的檢測性能。設計了基于GO和金納米雙錐(GBPs)的傳感膜并應用其測定兔IgG。首先,GO通過靜電相互作用自組裝在氨基改性的金膜表面。之后利用葡萄球菌蛋白A(SPA)能夠連接在金屬納米粒子表面的特性制備了SPA修飾的GBPs,并通過共價鍵將其連接到GO表面,形成GBPs-SPA-GO修...
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:156 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 表面等離子體共振
1.2 表面等離子體共振生物傳感器的基本原理
1.3 納米材料增強的SPR生物傳感
1.3.1 碳基納米材料
1.3.2 金屬納米材料
1.3.3 磁性納米氧化物
1.3.4 納米聚合物
1.4 SPR生物傳感器的應用
1.4.1 醫(yī)學診斷
1.4.2 食品安全
1.4.3 環(huán)境監(jiān)測
1.5 研究現(xiàn)狀及意義
1.6 本論文工作的主要研究內(nèi)容
參考文獻
第2章 氧化石墨烯及金銀納米結(jié)構(gòu)在SPR生物傳感器中的應用
2.1 氧化石墨烯/金納米雙錐構(gòu)建的SPR生物傳感器
2.1.1 引言
2.1.2 實驗部分
2.1.1.1 實驗裝置
2.1.2.2 實驗試劑
2.1.2.3 金納米雙錐(GBPs)的合成
2.1.2.4 氧化石墨烯(GO)的制備
2.1.2.5 金膜的修飾和抗體的固定
2.1.2.6 免疫檢測
2.1.3 結(jié)果與討論
2.1.3.1 氧化石墨烯和金納米雙錐的表征
2.1.3.2 傳感膜的制備
2.1.3.3 山羊抗兔IgG的固定
2.1.3.4 兔IgG的免疫測定
2.1.3.5 傳感器的特異性
2.1.4 小結(jié)
2.2 羧基化氧化石墨烯/銀納米立方體構(gòu)建的SPR生物傳感器
2.2.1 引言
2.2.2 實驗部分
2.2.2.1 實驗裝置
2.2.2.2 實驗試劑
2.2.2.3 羧化的氧化石墨烯的合成
2.2.2.4 銀納米立方體-人IgG(SNCs-人IgG)偶聯(lián)物的制備
2.2.2.5 基于cGO修飾的傳感膜的制備
2.2.2.6 免疫實驗
2.2.3 結(jié)果與討論
2.2.3.1 羧化的GO和SNCs的表征
2.2.3.2 基于GO和cGO的生物傳感膜器
2.2.3.3 免疫測定
2.2.4 小結(jié)
2.3 羧基化氧化石墨烯/金納米星構(gòu)建的SPR生物傳感器
2.3.1 引言
2.3.2 實驗部分
2.3.2.1 實驗裝置
2.3.2.2 實驗試劑
2.3.2.3 金納米星-豬IgG(GNSs-人IgG)偶聯(lián)物的制備
2.3.2.4 兔抗豬IgG的固定
2.3.2.5 免疫測定
2.3.3 結(jié)果與討論
2.3.3.1 對金納米星和金納米粒子的表征
2.3.3.2 制備基于cGO的SPR傳感基底和免疫分析
2.3.3.3 金納米結(jié)構(gòu)的體積優(yōu)化
2.3.3.4 GNSs-豬IgG的測定
2.3.4 小結(jié)
參考文獻
第3章 磁金復合物免疫探針構(gòu)建的SPR傳感器
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗裝置
3.2.2 實驗試劑
3O4-HGNPs-Ab2免疫探針的制備"> 3.2.3 Fe3O4-HGNPs-Ab2免疫探針的制備
3.2.4 人IgG的免疫測定
3.3 結(jié)果和討論
3O4-HGNPs-dAb免疫探針的表征"> 3.3.1 Fe3O4-HGNPs-dAb免疫探針的表征
3.3.2 生物傳感膜的制備
3.3.3 基于FH-dAb探針的免疫檢測
3.3.4 傳感器的特異性
3.3.5 實際樣品分析
3.4 小結(jié)
參考文獻
第4章 聚多巴胺/磁性碳納米管免疫探針構(gòu)建的SPR傳感器
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗裝置
4.2.2 實驗試劑
4.2.3 傳感膜的制備
4.2.4 小鼠抗心肌肌鈣蛋白I在傳感膜上的固定
4.2.5 MMWCNTs-PDA-dAb探針的制備
4.2.6 免疫檢測
4.3 結(jié)果和討論
4.3.1 PDA-HGNP修飾的傳感膜和MMWCNTs-PDA-dAb探針的表征
4.3.2 傳感膜的構(gòu)建
4.3.3 實驗條件的優(yōu)化
4.3.4 靈敏度實驗
4.3.5 傳感器特異性
4.3.6 樣品分析
4.4 小結(jié)
參考文獻
第5章 基于雙重信號放大的磁性免疫探針在SPR中的應用
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗裝置
5.2.2 實驗試劑
3O4@PDA-dAb免疫探針的合成"> 5.2.3 Fe3O4@PDA-dAb免疫探針的合成
5.2.4 MWCNTs-PDA-AgNPs/Ab2納米偶聯(lián)物的制備
5.2.5 傳感膜的修飾
5.2.6 cTnI的測定
5.3 結(jié)果和討論
5.3.1 制備和表征
5.3.2 Aufilm-PDA-AuNPs-cAb傳感膜的制備
5.3.3 實驗條件優(yōu)化
3O4@PDA-dAb免疫探針的檢測"> 5.3.4 基于Fe3O4@PDA-dAb免疫探針的檢測
5.3.5 響應信號的二次放大
5.3.6 特異性
5.3.7 血清中cTnI的SPR測定
5.4 小結(jié)
參考文獻
第6章 總結(jié)和展望
附錄
致謝
本文編號:2950628
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:156 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 表面等離子體共振
1.2 表面等離子體共振生物傳感器的基本原理
1.3 納米材料增強的SPR生物傳感
1.3.1 碳基納米材料
1.3.2 金屬納米材料
1.3.3 磁性納米氧化物
1.3.4 納米聚合物
1.4 SPR生物傳感器的應用
1.4.1 醫(yī)學診斷
1.4.2 食品安全
1.4.3 環(huán)境監(jiān)測
1.5 研究現(xiàn)狀及意義
1.6 本論文工作的主要研究內(nèi)容
參考文獻
第2章 氧化石墨烯及金銀納米結(jié)構(gòu)在SPR生物傳感器中的應用
2.1 氧化石墨烯/金納米雙錐構(gòu)建的SPR生物傳感器
2.1.1 引言
2.1.2 實驗部分
2.1.1.1 實驗裝置
2.1.2.2 實驗試劑
2.1.2.3 金納米雙錐(GBPs)的合成
2.1.2.4 氧化石墨烯(GO)的制備
2.1.2.5 金膜的修飾和抗體的固定
2.1.2.6 免疫檢測
2.1.3 結(jié)果與討論
2.1.3.1 氧化石墨烯和金納米雙錐的表征
2.1.3.2 傳感膜的制備
2.1.3.3 山羊抗兔IgG的固定
2.1.3.4 兔IgG的免疫測定
2.1.3.5 傳感器的特異性
2.1.4 小結(jié)
2.2 羧基化氧化石墨烯/銀納米立方體構(gòu)建的SPR生物傳感器
2.2.1 引言
2.2.2 實驗部分
2.2.2.1 實驗裝置
2.2.2.2 實驗試劑
2.2.2.3 羧化的氧化石墨烯的合成
2.2.2.4 銀納米立方體-人IgG(SNCs-人IgG)偶聯(lián)物的制備
2.2.2.5 基于cGO修飾的傳感膜的制備
2.2.2.6 免疫實驗
2.2.3 結(jié)果與討論
2.2.3.1 羧化的GO和SNCs的表征
2.2.3.2 基于GO和cGO的生物傳感膜器
2.2.3.3 免疫測定
2.2.4 小結(jié)
2.3 羧基化氧化石墨烯/金納米星構(gòu)建的SPR生物傳感器
2.3.1 引言
2.3.2 實驗部分
2.3.2.1 實驗裝置
2.3.2.2 實驗試劑
2.3.2.3 金納米星-豬IgG(GNSs-人IgG)偶聯(lián)物的制備
2.3.2.4 兔抗豬IgG的固定
2.3.2.5 免疫測定
2.3.3 結(jié)果與討論
2.3.3.1 對金納米星和金納米粒子的表征
2.3.3.2 制備基于cGO的SPR傳感基底和免疫分析
2.3.3.3 金納米結(jié)構(gòu)的體積優(yōu)化
2.3.3.4 GNSs-豬IgG的測定
2.3.4 小結(jié)
參考文獻
第3章 磁金復合物免疫探針構(gòu)建的SPR傳感器
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗裝置
3.2.2 實驗試劑
3O4-HGNPs-Ab2免疫探針的制備"> 3.2.3 Fe3O4-HGNPs-Ab2免疫探針的制備
3.2.4 人IgG的免疫測定
3.3 結(jié)果和討論
3O4-HGNPs-dAb免疫探針的表征"> 3.3.1 Fe3O4-HGNPs-dAb免疫探針的表征
3.3.2 生物傳感膜的制備
3.3.3 基于FH-dAb探針的免疫檢測
3.3.4 傳感器的特異性
3.3.5 實際樣品分析
3.4 小結(jié)
參考文獻
第4章 聚多巴胺/磁性碳納米管免疫探針構(gòu)建的SPR傳感器
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗裝置
4.2.2 實驗試劑
4.2.3 傳感膜的制備
4.2.4 小鼠抗心肌肌鈣蛋白I在傳感膜上的固定
4.2.5 MMWCNTs-PDA-dAb探針的制備
4.2.6 免疫檢測
4.3 結(jié)果和討論
4.3.1 PDA-HGNP修飾的傳感膜和MMWCNTs-PDA-dAb探針的表征
4.3.2 傳感膜的構(gòu)建
4.3.3 實驗條件的優(yōu)化
4.3.4 靈敏度實驗
4.3.5 傳感器特異性
4.3.6 樣品分析
4.4 小結(jié)
參考文獻
第5章 基于雙重信號放大的磁性免疫探針在SPR中的應用
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗裝置
5.2.2 實驗試劑
3O4@PDA-dAb免疫探針的合成"> 5.2.3 Fe3O4@PDA-dAb免疫探針的合成
5.2.4 MWCNTs-PDA-AgNPs/Ab2納米偶聯(lián)物的制備
5.2.5 傳感膜的修飾
5.2.6 cTnI的測定
5.3 結(jié)果和討論
5.3.1 制備和表征
5.3.2 Aufilm-PDA-AuNPs-cAb傳感膜的制備
5.3.3 實驗條件優(yōu)化
3O4@PDA-dAb免疫探針的檢測"> 5.3.4 基于Fe3O4@PDA-dAb免疫探針的檢測
5.3.5 響應信號的二次放大
5.3.6 特異性
5.3.7 血清中cTnI的SPR測定
5.4 小結(jié)
參考文獻
第6章 總結(jié)和展望
附錄
致謝
本文編號:2950628
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