本文關(guān)鍵詞：新型靶向分子材料的電化學(xué)細(xì)胞傳感器及其應(yīng)用

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【摘要】：新型靶向(熒光)分子材料的電化學(xué)生物傳感研究在電催化、分析檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。電化學(xué)生物傳感器在快速檢測(cè)、提高靈敏度和選擇性、儀器小型化等方面具備顯著的優(yōu)勢(shì),通過(guò)與有機(jī)靶向配體的結(jié)合,建立性能良好的生物分析檢測(cè)新途徑。合成的分子靶向探針作為電化學(xué)傳感平臺(tái),不僅可以將有機(jī)小分子本身的獨(dú)特性質(zhì)引入電極界面,同時(shí)制備的熒光探針光穩(wěn)定性好、細(xì)胞擾動(dòng)性小,利于細(xì)胞在電極表面保持原有的活性。靶向熒光探針在電極表面直接進(jìn)行及時(shí)跟蹤,從而提高電化學(xué)分析性能和可視化研究。本論文研究的課題適合應(yīng)用于醫(yī)學(xué)少量腫瘤細(xì)胞的檢測(cè)。對(duì)腫瘤細(xì)胞可以早期檢測(cè)和揭示腫瘤信息,將電化學(xué)技術(shù)和光學(xué)技術(shù)相融合,隨著生命科學(xué)的快速發(fā)展,研究出快速、高靈敏、低成本、可視化的檢測(cè)方法成為實(shí)際工作的需要,新型電化學(xué)生物傳感器的開(kāi)發(fā)及其在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用是非常具有臨床價(jià)值的。本論文致力于探索分子靶向配體和靶向熒光探針的生物傳感應(yīng)用,主要研究工作如下:1、基于VTA2(As C8H10NS2)靶向配體對(duì)腫瘤細(xì)胞上相鄰巰基蛋白(VDPs)特異性識(shí)別的電化學(xué)細(xì)胞傳感器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)VDPs高表達(dá)的人早幼粒白血病HL-60細(xì)胞的定量檢測(cè)。首先,通過(guò)重氮化反應(yīng)機(jī)理在ITO電極表面通過(guò)重氮鹽形成對(duì)苯二胺層,三維碳納米管(3D-MWCNTs)結(jié)構(gòu)通過(guò)形成酰胺鍵作用固定在ITO表面,增大了電極比表面積,加速了電極表面的電子傳遞速率,為交聯(lián)靶向分子VTA2提供了一個(gè)穩(wěn)定的多功能基底。通過(guò)電化學(xué)交流阻抗測(cè)試,所制備的細(xì)胞傳感器對(duì)HL-60細(xì)胞的檢測(cè)范圍為2.7×102 to 2.7×107 cells m L-1,檢測(cè)限為90 cells m L-1。該新型細(xì)胞傳感器有望在癌癥早期診斷、可視化治療和細(xì)胞吸附研究等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著良好應(yīng)用前景。2、基于腫瘤細(xì)胞表面CD44蛋白的高表達(dá),透明質(zhì)酸與CD44蛋白特異性結(jié)合的特點(diǎn),本研究合成熒光靶向探針BIO,對(duì)腫瘤細(xì)胞膜上的CD44蛋白進(jìn)行靶向識(shí)別;利用計(jì)時(shí)庫(kù)侖法實(shí)現(xiàn)傳感器對(duì)腫瘤細(xì)胞的定性和定量檢測(cè),通過(guò)顯微鏡技術(shù)直接觀測(cè)捕獲腫瘤細(xì)胞的狀態(tài)。采用MWCNTs三維結(jié)構(gòu)作為傳感界面,通過(guò)共價(jià)交聯(lián)透明質(zhì)酸分子(HA),實(shí)現(xiàn)了對(duì)CD44蛋白高表達(dá)的子宮頸癌Hela細(xì)胞的高靈敏定量檢測(cè);同時(shí),BIO作為靶向熒光探針,通過(guò)熒光信號(hào)強(qiáng)度和熒光顯微鏡技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)檢測(cè)物的可視化研究和雙重信號(hào)檢測(cè)。HA為具有較高臨床價(jià)值的生化藥物,具有較好的生物相容性,并且能夠特異靶向識(shí)別腫瘤細(xì)胞上CD44蛋白,且能夠維持所固定免疫原的生物活性及穩(wěn)定性。該免疫傳感器對(duì)Hela的檢測(cè)范圍為2.1×102 to 2.1×107 cells m L-1,檢測(cè)限為70 cells m L-1,并顯示出對(duì)其他腫瘤細(xì)胞識(shí)別的高特異性和良好的重現(xiàn)性。該細(xì)胞傳感技術(shù)顯示了對(duì)CD44高表達(dá)腫瘤細(xì)胞的高特異性俘獲能力,良好的檢測(cè)準(zhǔn)確性、重現(xiàn)性及穩(wěn)定性,為低濃度腫瘤細(xì)胞的早期檢測(cè)提供了一種極具潛力的新技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】：電化學(xué)細(xì)胞傳感器 3D-MWCNTs結(jié)構(gòu) 相鄰巰基蛋白 CD44蛋白 ITO 熒光探針
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R318.08;TP212
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 前言11-24
• 1.1 熒光探針技術(shù)概述11-13
• 1.2 電分析化學(xué)與生物傳感技術(shù)13-15
• 1.3 生物傳感器簡(jiǎn)介15-18
• 1.3.1 生物傳感技術(shù)的原理15-16
• 1.3.2 生物傳感器研究領(lǐng)域16-17
• 1.3.3 電化學(xué)生物傳感器的分類(lèi)17-18
• 1.4 細(xì)胞電化學(xué)與細(xì)胞傳感器18-21
• 1.5 本論文的研究目的和研究?jī)?nèi)容21-22
• 參考文獻(xiàn)22-24
• 第二章 基于靶向配體VTA2的電化學(xué)細(xì)胞傳感器24-38
• 2.1 引言24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分25-28
• 2.2.1 試劑25
• 2.2.2 儀器與方法25-26
• 2.2.3 對(duì)苯二胺/ITO電極的制備26
• 2.2.4 3D-MWCNTs@VTA2修飾電極的制備26
• 2.2.5 細(xì)胞培養(yǎng)及細(xì)胞懸液的制備26-28
• 2.3 結(jié)果與討論28-35
• 2.3.1 3D-MWCNTs@VTA2結(jié)構(gòu)的表征28-29
• 2.3.2 腫瘤細(xì)胞在 3D-MWCNTs@VTA2界面的電化學(xué)行為研究29-30
• 2.3.3 VTA2靶向配體的選擇性和捕獲能力的電化學(xué)表征30-31
• 2.3.4 細(xì)胞傳感器制備過(guò)程中條件優(yōu)化31-32
• 2.3.5 3D-MWCNTs@VTA2傳感器對(duì)腫瘤細(xì)胞HL-60細(xì)胞的定量檢測(cè)32-34
• 2.3.6 3D-MWCNTs@VTA2傳感器的特異性檢測(cè)34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 參考文獻(xiàn)36-38
• 第三章 基于熒光靶向雙功能探針BIO的細(xì)胞傳感器及其應(yīng)用38-53
• 3.1 引言38-40
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分40-43
• 3.2.1 試劑40-41
• 3.2.2 儀器與方法41
• 3.2.3 熒光探針BIO的合成41-42
• 3.2.4 細(xì)胞傳感器的構(gòu)建42
• 3.2.5 人宮頸癌細(xì)胞的培養(yǎng)及電極孵育42-43
• 3.3 結(jié)果與討論43-49
• 3.3.1 HA功能化和HA@MWCNTs三維傳感層的表征43-44
• 3.3.2 電化學(xué)方法監(jiān)測(cè)MWCNTs-HA/ITO傳感器的層層組裝過(guò)程44-45
• 3.3.3 細(xì)胞傳感器的制備免條件優(yōu)化45-46
• 3.3.4 基于HA@3D-MWCNTs修飾的細(xì)胞傳感器對(duì)Hela細(xì)胞的定量檢測(cè)46-47
• 3.3.5 3D-MWCNTs@HA傳感器對(duì)Hela細(xì)胞的定量檢測(cè)47-48
• 3.3.6 3D-MWCNTs@HA細(xì)胞傳感器的特異性研究48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 參考文獻(xiàn)51-53
• 研究成果53-54
• 致謝54

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王輝;汪甜;葉燕霞;張亞興;楊培慧;蔡懷鴻;蔡繼業(yè);;基于聚苯胺納米纖維復(fù)合膜界面構(gòu)建電化學(xué)細(xì)胞傳感器及其對(duì)癌細(xì)胞的識(shí)別檢測(cè)[J];分析化學(xué);2012年02期

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本文編號(hào)：935333