【摘要】：生物分子如生物小分子、核酸、蛋白質(zhì)等作為生物體重要的組成部分,在生命活動(dòng)過程中起著至關(guān)重要的作用,它們的含量及存在狀態(tài)與許多疾病息息相關(guān),并直接反應(yīng)生物體的健康狀況。因此,對(duì)生物分子的分析檢測(cè)在生命過程的揭示與闡明、疾病的診斷與預(yù)防、藥物的篩選及開發(fā)等方面有著重要的意義。在已報(bào)道的眾多分析檢測(cè)方法中,側(cè)流層析試紙條(LFTS)技術(shù)因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而受到越來越多研究者的關(guān)注。LFTS是近年來發(fā)展起來的一種快速檢測(cè)技術(shù),與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法相比具有明顯的優(yōu)越性,如:快速、簡(jiǎn)單、靈敏、便攜、經(jīng)濟(jì)等。LFTS最大的優(yōu)點(diǎn)是它能夠在檢測(cè)室或?qū)嶒?yàn)室之外的其他地方使用,且無需任何專業(yè)設(shè)施。本論文將具有優(yōu)良光學(xué)性能的熒光量子點(diǎn)(QDs)與LFTS技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建了系列試紙條檢測(cè)方法用于谷胱甘肽(GSH)和堿性磷酸酶(ALP)的定性、定量分析。具體研究?jī)?nèi)容如下:1.基于Ag~+介導(dǎo)的熒光試紙條技術(shù)靈敏檢測(cè)GSH在本工作中,基于Ag~+的猝滅能力以及Ag~+與QDs和GSH之間不同的結(jié)合力,構(gòu)建了一種新型的熒光增強(qiáng)型試紙條傳感平臺(tái)用于GSH含量分析。在該設(shè)計(jì)中,牛血清白蛋白(BSA)功能化的QDs作為信號(hào)標(biāo)簽固定在檢測(cè)線上。當(dāng)待測(cè)體系中只含Ag~+時(shí),基于能量共振轉(zhuǎn)移效應(yīng),Ag~+能夠很好地猝滅QDs的熒光。當(dāng)Ag~+和GSH同時(shí)存在時(shí),由于Ag~+與GSH上的巰基之間具有更強(qiáng)的結(jié)合力,使得Ag~+優(yōu)先與GSH結(jié)合形成Ag-S鍵,所形成的螯合物不具備猝滅QDs熒光的能力,體系呈現(xiàn)出較強(qiáng)的熒光信號(hào)。隨著GSH濃度的增加,檢測(cè)線上QDs的熒光逐漸增強(qiáng),通過監(jiān)測(cè)檢測(cè)線上熒光強(qiáng)度的變化來定量溶液中GSH的濃度。在最佳優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下,本方法對(duì)GSH的檢測(cè)限低至25 nM,并成功用于實(shí)際樣本中GSH含量分析。2.基于Ce(IV)離子介導(dǎo)的熒光試紙條技術(shù)快速檢測(cè)ALP在本工作中,基于QDs熒光試紙條,以三磷酸腺苷(ATP)為底物,開發(fā)了一種快速檢測(cè)ALP含量的方法。在該設(shè)計(jì)中,四價(jià)鈰離子(Ce(IV))能夠有效猝滅QDs的熒光;當(dāng)加入ALP時(shí),ALP催化底物ATP水解生成磷酸根,生成的磷酸根與Ce(IV)離子配位結(jié)合,體系熒光恢復(fù)�；诖嗽�,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)緩沖體系中ALP含量的快速檢測(cè)(5分鐘),檢測(cè)限低至1.1 U/L。該方法進(jìn)一步被成功用于實(shí)際樣本中ALP的檢測(cè)。3.基于二氧化錳納米片層介導(dǎo)的比色/熒光雙模試紙條靈敏便攜檢測(cè)ALP在本工作中,基于二氧化錳(MnO_2)納米片層良好的猝滅效率及聚集可生成棕色比色信號(hào)的能力,結(jié)合QDs的熒光信號(hào),發(fā)展了一種比色/熒光雙模檢測(cè)ALP的方法。在該設(shè)計(jì)中,將QDs-BSA固定在檢測(cè)線上作為信號(hào)標(biāo)簽,在沒有ALP存在時(shí),MnO_2納米片層聚集吸附在檢測(cè)線上,呈現(xiàn)出裸眼可見的棕色信號(hào)并用于定性分析。同時(shí),基于熒光內(nèi)濾效應(yīng),檢測(cè)線上QDs的熒光無法被激發(fā)而呈猝滅狀態(tài)。在ALP存在的情況下,ALP可以催化L-抗壞血酸2-磷酸(AAP)水解生成抗壞血酸(AA),AA能將MnO_2還原成Mn~(2+),引發(fā)MnO_2納米片層的消解,檢測(cè)線上棕色信號(hào)逐漸消失,同時(shí)熒光恢復(fù)。通過分析檢測(cè)線上比色和熒光信號(hào)強(qiáng)度的變化,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)ALP的定性、定量檢測(cè),檢測(cè)限為0.7 U/L。最后,將該雙模檢測(cè)平臺(tái)用于人血清樣本中ALP的測(cè)定,并得到滿意的結(jié)果。
【圖文】：

5圖 1.1 生物分子檢測(cè)方法：（A）（B）熒光分析法方法[35,36]；（C）（D）SERS 法[37,38]；（E）（F）電化學(xué)分析法[39,40]；（G）HPLC[41]；（H）（I）比色法[24,42]。比色法、熒光分析法、電化學(xué)分析法、SERS 以及 HPLC 等經(jīng)典的分析方法在生物分子的分析檢測(cè)領(lǐng)域有著不可忽視的地位，，已經(jīng)成功應(yīng)用于多種生物分子的定量檢測(cè)中。作為實(shí)驗(yàn)室常用的分析方法，它們的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)顯而易見，如靈敏度高、方法經(jīng)典、技藝成熟等；但是也存在一些缺陷，如需要復(fù)雜的儀器設(shè)備、專業(yè)的技術(shù)人員、重復(fù)性較差、無法實(shí)現(xiàn)即時(shí)檢測(cè)等，因此很難在實(shí)驗(yàn)條件較差、醫(yī)療條件落后的地區(qū)推廣使用。正因?yàn)檫@些方法的不足，促使著研究人員開發(fā)具有普適性的分析檢測(cè)方法。近年來，將側(cè)流層析試紙條技術(shù)與納米材料相結(jié)合，為生物分子的檢測(cè)提供了新的思路，在生物分析檢測(cè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

術(shù)（Lateral flow chromatography test strip，LFTS）[52-54]是基于 POCT 發(fā)展起來的一種快速定性、定量分析策略。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法相比，LFTS 具有明顯的優(yōu)越性，如：快速、簡(jiǎn)單、便攜、經(jīng)濟(jì)易推廣等。20 世紀(jì) 80 年代早期，第一個(gè)商業(yè)化的試紙條被開發(fā)出來，它以金納米顆粒作為信號(hào)標(biāo)簽，用于人絨毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，HCG）的檢測(cè)[55]，通過金納米顆粒顏色強(qiáng)度的變化，裸眼可以直接觀察檢測(cè)結(jié)果。但由于這種基于膠體金的試紙條只能用于定性及半定量分析而無法實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè)，因此依舊無法滿足時(shí)代發(fā)展的需求。納米材料的蓬勃發(fā)展為 LFTS 技術(shù)提供了新的機(jī)遇與方向，使 LFTS 成為生物化學(xué)分析領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿Φ臋z測(cè)方法之一。1.2.1 側(cè)流層析試紙條的組成LFTS 的組成較為簡(jiǎn)單，一般由樣品墊、結(jié)合墊、硝酸纖維素膜、吸水墊依次粘貼于 PVC 底板上，通過剪切得到長(zhǎng) 6-7 cm，寬 4-6 mm 的紙條而成，如圖1.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O657.3;Q503

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本文編號(hào)：2609980