二茂鐵基納米復(fù)合材料在電化學(xué)免疫分析中的應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:二茂鐵基納米復(fù)合材料在電化學(xué)免疫分析中的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:癌癥標(biāo)志物(Cancer markers)作為一定時(shí)間內(nèi)細(xì)胞生理狀態(tài)和致病過(guò)程變化的一個(gè)重要標(biāo)志,在癌癥的臨床診斷和治療中扮演著重要的角色。因此,開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單、高靈敏度的檢測(cè)癌癥標(biāo)志物的方法迫在眉睫。電化學(xué)免疫傳感器是一種將電化學(xué)分析方法與免疫學(xué)技術(shù)結(jié)合發(fā)展起來(lái)具有快速、靈敏的生物傳感器。其構(gòu)建過(guò)程中有三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:其一如何簡(jiǎn)單、快速的將抗原或抗體固定在電極表面;其二如何加快電子媒介體和電極表面之間的電子轉(zhuǎn)移。最后如何放大檢測(cè)信號(hào)。本文以二茂鐵和納米材料為基礎(chǔ),利用信號(hào)放大技術(shù),制備出幾種新型的電化學(xué)免疫傳感器:1.使用多壁碳納米管-殼聚糖(MWCNT-CS)支化結(jié)構(gòu)共價(jià)連接二茂鐵設(shè)計(jì)出電化學(xué)免疫傳感器:將MWCNT-CS修飾在電極表面,通過(guò)一系列共價(jià)反應(yīng)后,將二茂鐵甲酸(Fc-COOH)固定在電極表面。接著利用聚多巴胺(PDA)的還原性,將金納米粒子(AuNPs)修飾在電極表面。最后將anti-CEA固定在AuNPs表面。大量的Fc連接在電極表面,而且PDA-AuNPs具有良好的導(dǎo)電性和生物相容性,促進(jìn)了電子傳遞和保持抗體的生物活性。該電化學(xué)免疫傳感器對(duì)CEA具有優(yōu)異的檢測(cè)效果。檢測(cè)范圍:0.01 ng·mL~(-1)~80 ng·mL~(-1),檢出限:0.002 ng·mL~(-1)(S/N=3)。2.多孔CuO納米線(pCuOw)連接二茂鐵作為信號(hào)探針設(shè)計(jì)的電化學(xué)免疫傳感器:將Fc-COOH和AuNPs分別通過(guò)共價(jià)鍵和Au-N鍵連接到氨基化pCuOw表面。然后將CEA第二抗體(Ab_2)固定在AuNPs上作為探針。CNTs-AuNPs修飾電極作為平臺(tái)。CuO多孔納米線作為信號(hào)放大探針具有增強(qiáng)響應(yīng)信號(hào)的作用,可提高免疫傳感器靈敏度,實(shí)現(xiàn)了對(duì)CEA的高靈敏檢測(cè)。濃度范圍為0.005ng·mL~(-1)~80 ng·mL~(-1),檢測(cè)限達(dá)到0.0008 ng·mL~(-1)(S/N=3)。3.Fe_3O_4@SiO_2共連接二茂鐵和抗體的夾心型電化學(xué)傳感器的設(shè)計(jì):Fe_3O_4@SiO_2-NH_2表面共連接Fc-COOH和Ab_2作為信號(hào)放大探針。GO-AuNPs作為免疫平臺(tái)。利用Fe_3O_4對(duì)H_2O_2的催化作用來(lái)增強(qiáng)免疫檢測(cè)信號(hào)和提高免疫傳感器靈敏度。該傳感器具有優(yōu)異的檢測(cè)效果(檢測(cè)范圍:0.001ng·mL~(-1)~80 ng·mL~(-1),檢出限:0.0002 ng·mL~(-1)(S/N=3))。4.氧化石墨烯-β-環(huán)糊精(GO-CD)與二茂鐵和抗體的主客體相互作用設(shè)計(jì)出同時(shí)檢測(cè)兩種腫瘤標(biāo)志物的免疫傳感器:GO-AuNPs作為免疫平臺(tái)。Cu_2O-GO-CD和GO-CD-Fc作為兩種不同的生物探針。通過(guò)共價(jià)和主客體相互作用固定AFP第二抗體和CEA第二抗體在Cu_2O-GO-CD和GO-CD-Fc上。通過(guò)夾心型傳感器同時(shí)檢測(cè)CEA和AFP,展現(xiàn)優(yōu)異的檢測(cè)性能(檢測(cè)范圍:0.001 ng·mL~(-1)~80ng·mL~(-1),檢出限為0.0002 ng·mL~(-1)(S/N=3))。
【關(guān)鍵詞】:癌癥標(biāo)記物 電化學(xué)免疫傳感器 二茂鐵甲酸 石墨烯 信號(hào)放大
【學(xué)位授予單位】:石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TB33;TP212.3
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-24
- 1.1 腫瘤標(biāo)志物10-12
- 1.1.1 腫瘤標(biāo)志物的概念10
- 1.1.2 常見(jiàn)的腫瘤標(biāo)志物10
- 1.1.3 檢測(cè)方法10-11
- 1.1.4 免疫分析過(guò)程11-12
- 1.2 電化學(xué)免疫傳感器12-14
- 1.2.1 電化學(xué)免疫傳感器的原理12-13
- 1.2.2 電化學(xué)免疫傳感器的分類13
- 1.2.3 抗原抗體的固定方法13-14
- 1.3 二茂鐵極其衍生物在電化學(xué)免疫傳感器中的應(yīng)用14
- 1.4 納米材料的應(yīng)用14-22
- 1.4.1 納米材料的概述14-15
- 1.4.2 金納米粒子在電化學(xué)免疫傳感器中的應(yīng)用15-17
- 1.4.3 碳材料在電化學(xué)免疫傳感器中的應(yīng)用17-20
- 1.4.4 氧化銅在電化學(xué)免疫傳感器中的應(yīng)用20
- 1.4.5 磁性納米材料在電化學(xué)免疫傳感器中的應(yīng)用20-22
- 1.5 納米材料在電化學(xué)免疫傳感器中的發(fā)展趨勢(shì)22
- 1.6 本論文的研究思路與創(chuàng)新22-24
- 第二章 多壁碳納米管-殼聚糖支化結(jié)構(gòu)連接二茂鐵的免疫傳感器24-31
- 2.1 引言24
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分24-26
- 2.2.1 試劑與儀器24-25
- 2.2.2 MWCNT-CS的制備25
- 2.2.3 免疫傳感器的組裝25-26
- 2.2.4 檢測(cè)方法與原理26
- 2.3 結(jié)果與討論26-30
- 2.3.1 MWCNT-CS的SEM26-27
- 2.3.2 免疫傳感器組裝過(guò)程的電化學(xué)表征27-29
- 2.3.3 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化29
- 2.3.4 檢測(cè)性能29-30
- 2.4 結(jié)論30-31
- 第三章 多孔CuO納米線連接二茂鐵作為探針的免疫傳感器31-40
- 3.1 引言31
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分31-33
- 3.2.1 試劑與儀器31
- 3.2.2 CNTs-AuNPs的制備31-32
- 3.2.3 pCuOw標(biāo)簽的制備32
- 3.2.4 免疫傳感器的組裝32-33
- 3.2.5 檢測(cè)方法與原理33
- 3.3 結(jié)果與討論33-38
- 3.3.1 CNTs-AuNPs的XRD33
- 3.3.2 pCuOw和pCuOw-Fc的表征33-34
- 3.3.3 免疫傳感器組裝過(guò)程及電化學(xué)表征34-36
- 3.3.4 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化36
- 3.3.5 檢測(cè)性能36-38
- 3.4 結(jié)論38-40
- 第四章 Fe_3O_4@SiO_2共連接二茂鐵和抗體的免疫傳感器設(shè)計(jì)40-48
- 4.1 引言40
- 4.2 實(shí)驗(yàn)部分40-42
- 4.2.1 試劑與儀器40
- 4.2.2 GO-AuNPs的制備40-41
- 4.2.3 Fe_3O_4@SiO_2的制備41
- 4.2.4 免疫傳感器的組裝41-42
- 4.2.5 檢測(cè)方法與原理42
- 4.3 結(jié)果與討論42-47
- 4.3.1 GO-AuNPs的XRD42
- 4.3.2 Fe_3O_4@SiO_2的表征42-44
- 4.3.3 免疫傳感器組裝過(guò)程的電化學(xué)表征44-45
- 4.3.4 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化45-46
- 4.3.5 檢測(cè)性能46-47
- 4.4 結(jié)論47-48
- 第五章 氧化石墨烯-β-環(huán)糊精與二茂鐵和抗體主客體作用檢測(cè)兩種腫瘤標(biāo)記物48-59
- 5.1 引言48-49
- 5.2 實(shí)驗(yàn)部分49-50
- 5.2.1 試劑與儀器49
- 5.2.2 GO-AuNPs的制備49
- 5.2.3 生物標(biāo)簽的制備49
- 5.2.4 免疫傳感器的組裝49-50
- 5.2.5 檢測(cè)方法與原理50
- 5.3 結(jié)果與討論50-58
- 5.3.1 GO-CD-Fc的表征50-51
- 5.3.2 Cu_2O-GO-CD的表征51-52
- 5.3.3 免疫傳感器組裝過(guò)程的電化學(xué)表征52-54
- 5.3.4 GO-CD對(duì)二茂鐵和抗體富集能力的比較54-55
- 5.3.5 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化55
- 5.3.6 檢測(cè)性能55-58
- 5.4 結(jié)論58-59
- 參考文獻(xiàn)59-67
- 致謝67-68
- 作者簡(jiǎn)歷68-69
- 導(dǎo)師評(píng)閱表69
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