發(fā)布時(shí)間：2021-11-19 16:41

　　蛋白質(zhì)作為生命物質(zhì)基礎(chǔ),是整個(gè)生命活動(dòng)的重要參與者。循環(huán)腫瘤細(xì)胞作為癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的啟動(dòng)子,是癌癥轉(zhuǎn)移的重要指示。這兩者均是重要的疾病標(biāo)志物,其在人體內(nèi)的含量與各種疾病息息相關(guān),因此開展蛋白質(zhì)和循環(huán)腫瘤細(xì)胞相關(guān)的研究可以為疾病診斷、臨床治療及預(yù)后評(píng)估提供可靠的依據(jù)。然而,實(shí)際生物樣品極其復(fù)雜,且疾病標(biāo)志物的含量一般較低,因此使得疾病標(biāo)志物的相關(guān)研究變得異常的艱難。電化學(xué)生物傳感器是對(duì)生物物質(zhì)敏感且能將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的一種裝置,具有靈敏度高、選擇性好、儀器便攜、響應(yīng)快速、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。但是傳統(tǒng)的電化學(xué)生物傳感器仍然無法滿足低含量疾病標(biāo)志物高靈敏、高選擇性檢測(cè)的需求。為此,在本論文中,我們采用親和性好、特異性高的適配體和抗體作為生物識(shí)別元件,結(jié)合雙識(shí)別和多價(jià)結(jié)合策略增強(qiáng)選擇性,借助酶、納米材料、鏈置換反應(yīng)及DNA自組裝技術(shù)進(jìn)行信號(hào)放大,提高檢測(cè)靈敏度,從而構(gòu)建高靈敏、高選擇性的電化學(xué)生物傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)低含量疾病標(biāo)志物（凝血酶和循環(huán)腫瘤細(xì)胞）的定量分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,本論文構(gòu)建的電化學(xué)生物傳感器對(duì)凝血酶和循環(huán)腫瘤細(xì)胞的檢測(cè)具有較高的靈敏度和選擇性,并能應(yīng)用于稀釋血清或全血樣本中凝血酶... 

【文章來源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

生物傳感器工作原理的示意圖

西南大學(xué)博士學(xué)位論文21.1.2電化學(xué)生物傳感器的工作原理電化學(xué)生物傳感器是指能將生物識(shí)別信號(hào)轉(zhuǎn)換為電化學(xué)信號(hào)的一種裝置[21]。其檢測(cè)原理如圖1.2所示，將對(duì)目標(biāo)被測(cè)物敏感的生物識(shí)別元件固定到電極表面，利用生物分子間的特異性識(shí)別作用對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行識(shí)別，并通過電極將被測(cè)物的濃度等信息轉(zhuǎn)換為電流、電阻、電位或電容等可檢測(cè)的物理信號(hào)，通過數(shù)據(jù)處理，最終在計(jì)算機(jī)里輸出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物定性或定量的分析。電化學(xué)生物傳感技術(shù)的迅猛發(fā)展極大地推動(dòng)了生命科學(xué)的進(jìn)步，并為食品分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)、臨床診斷等開辟了新的道路。目前已成功商業(yè)化的電化學(xué)生物傳感器有血糖儀、pH電極等。圖1.2電化學(xué)生物傳感器工作原理的示意圖。Fig.1.2Schematicoftheprincipleforelectrochemicalbiosensors.1.1.3電化學(xué)生物傳感器的分類電化學(xué)生物傳感器主要有按生物識(shí)別元件和按信號(hào)輸出方式兩種基本分類方式。按生物識(shí)別元件不同可以分為：電化學(xué)酶生物傳感器、電化學(xué)免疫生物傳感器、電化學(xué)DNA生物傳感器、電化學(xué)適體生物傳感器及電化學(xué)細(xì)胞生物傳感器等[22]。按信號(hào)輸出方式不同可以分為電流型電化學(xué)生物傳感器、電位型電化學(xué)生物傳感器、電阻型電化學(xué)生物傳感器及電容型電化學(xué)生物傳感器等[23]。下面就根據(jù)生物識(shí)別元件不同的分類對(duì)電化學(xué)生物傳感器進(jìn)行詳細(xì)的介紹。1.1.3.1電化學(xué)酶生物傳感器電化學(xué)酶生物傳感器是以酶作為生物識(shí)別元件的一類電化學(xué)生物傳感器，又稱為酶電極，是最早研制的一種生物傳感器[24]。借助酶的高效催化性能和高度專一特性，催化被測(cè)底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并利用電極作為換能器得到信號(hào)變化，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物的檢測(cè)。根據(jù)酶電極的歷史發(fā)展，大致可以將其分為第一代酶電極、第二代酶電極及第三代酶電極。第一代酶電極

西南大學(xué)博士學(xué)位論文4的改變識(shí)別抗體即可將原有的傳感器用于各種生物分子的分析檢測(cè)中，因此該方法有望在實(shí)際臨床檢測(cè)中推廣使用。圖1.3基于PbSCSs的電化學(xué)免疫傳感器[27]。Fig.1.3SchematicillustrationofthePbSCSs-basedelectrochemicalimmunoassay[27].圖1.4基于三重信號(hào)放大的電化學(xué)免疫生物傳感器用于癌胚抗原超靈敏檢測(cè)的原理圖[28]。Fig.1.4Schematicrepresentationoftriplesignalamplification-basedultrasensitiveelectrochemicalimmunosensorforthedetectionofcarcinoembryonicantigen[28].1.1.3.3電化學(xué)DNA生物傳感器電化學(xué)DNA生物傳感器是以DNA分子作為生物識(shí)別元件，利用DNA分子與待測(cè)物間特異性相互作用對(duì)被測(cè)物進(jìn)行定量檢測(cè)的一類傳感器。DNA分子不僅可以通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則特異性識(shí)別DNA和RNA分子，還可以與其他很多物質(zhì)發(fā)生特異性相互作用，如蛋白質(zhì)、化合物、自由基及有機(jī)和無機(jī)離子等，因此以DNA作為識(shí)別元件的生物傳感器可以用于多種物質(zhì)的檢測(cè)。此外，DNA生物傳感器結(jié)合了電分析化學(xué)的高靈敏度和生物識(shí)別的高特異性，因此可以實(shí)現(xiàn)高靈敏和高選擇性的檢測(cè)。目前，該方法已被廣泛地應(yīng)用于各種物質(zhì)的分析檢測(cè)中[29-34]。如Farjami等[35]利用DNA分子作為識(shí)別元件對(duì)癌癥標(biāo)志物TP53基因進(jìn)行檢測(cè)。如圖1.5所示，作者將一端標(biāo)記有亞甲基藍(lán)（MB）的發(fā)夾型結(jié)構(gòu)的DNA探針固定于電極表面用于識(shí)別目標(biāo)DNA。在沒有目標(biāo)DNA存在時(shí)，MB靠近電極表面，產(chǎn)生較

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]電化學(xué)生物傳感技術(shù)用于單堿基突變與蛋白質(zhì)的檢測(cè)[D]. 路義霞.湖南大學(xué) 2010
[2]新型生物傳感技術(shù)用于核酸和蛋白質(zhì)的檢測(cè)[D]. 王海波.湖南大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3505446