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基于新型纳米材料修饰的甲胎蛋白免疫传感器的研究

作　者: 龚俊华
导　师: 郑峻松
学　校: 第三军医大学
专　业: 临床检验诊断学
关键词: 甲胎蛋白 电流型免疫传感器 纳米复合物 层层自组装 层层电沉积
分类号: R318.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


背景肿瘤标志物检测，对健康体检发现肿瘤早期有重要意义，它是反映肿瘤存在的化学类物质，人血清中肿瘤标志物水平的上升与某些肿瘤直接相关。目前临床上常用于检测肿瘤标志物的方法主要有酶联免疫吸附法(ELISA)、放射免疫法以及电化学发光法。然而，这些方法有一定的局限性，如具有放射性危害，分析时间长，复杂的洗涤程序，昂贵而笨重的仪器。生物传感器，尤其是电流型免疫传感器因其操作方便，制备简单，分析时间快，灵敏度高而备受关注。因此，研制简单、快速、灵敏的电流型免疫传感器对临床肿瘤标志物的快速检测具有重要意义。目的本文以甲胎蛋白（AFP）为检测模型，旨在构建简单、快速、灵敏的用于肿瘤标志物检测的电流型免疫传感器，并对其检测性能进行了研究。材料与方法1．将氧化铟锡半导体玻璃(ITO)，切割成3mm×20mm条形玻片，依次用丙酮、二氯甲烷、蒸馏水超声清洗，将玻片的一端3mm×3mm作为有效工作面积。2．使用层层电沉积的方法组装免疫传感器，首先在已清洗干净的ITO玻片表面依次电沉积纳米金颗粒（nano-Au）和普鲁士蓝（PB）和nano-Au，然后吸附固定甲胎蛋白抗体（anti-AFP），并用BSA封闭电极表面纳米金可能存在的非特异性结合位点。3.用循环伏安法考察了不同检测条件对传感器的影响，如：检测液pH值、孵育温度和孵育时间。4.在最佳检测条件下，使用循环伏安法对免疫传感器的检测性能及特异性、重复性和稳定性进行了研究。5．利用MWNTs-PB-CHIT纳米复合物良好的导电性、大的比表面积、强的吸附性和良好的生物相容性，结合蛋白A定向固定抗体，通过层层自组装的方法制备了灵敏的、稳定性好的电流型免疫传感器。6.用循环伏安法考察了不同检测条件对传感器的影响，如：检测液pH值、孵育温度和孵育时间。7.在最佳检测条件下，使用循环伏安法对免疫传感器的检测特性及特异性、重复性和稳定性进行了研究。结果1.用循环伏安法对免疫传感器的组装过程进行表征，结果表明BSA/anti-AFP/nano-Au/PB/nano-Au/TIO免疫传感器制备成功。2.循环伏安扫描结果表明，BSA/anti-AFP/nano-Au/PB/nano-Au/TIO免疫传感器的最佳检测条件为：缓冲液pH值为5.5，孵育温度为25℃，孵育时间为8min。3.在最佳检测条件下，层层电沉积法制备的免疫传感器BSA/anti-AFP/nano-Au/PB/nano-Au/TIO线性范围为0.25～300ng/mL，检测下限为0.04ng/mL。该传感器具有良好的特异性、重复性和稳定性，电极的批内响应电流为-17.47±0.85μA，变异系数为4.86%；该传感器于PBS溶液中连续扫描100圈，其响应电流下降2.49%，且第一圈扫描响应电流是-19.64μA，放置30天后扫描，其响应电流下降7.97%。4.用循环伏安法对层层自组装免疫传感器的组装过程进行表征，实验结果表明BSA/anti-AFP/PA/MWNTs-PB-CHIT/nano-Au/ITO免疫传感器组装成功。5.循环伏安扫描结果表明，BSA/anti-AFP/PA/MWNTs-PB-CHIT/nano-Au/ITO免疫传感器的最佳检测条件为：缓冲液pH值为6.5，孵育温度为25℃，孵育时间为6min。6.实验结果表明：在最佳检测条件下，层层自组装法制备的免疫传感器对甲胎蛋白标准品的检测线性范围为1.0～250.0ng/mL，检测下限为0.5ng/mL。免疫传感器也具有良好的特异性、重复性和稳定性，电极的批内响应电流为-20.52±0.51μA，变异系数为2.48%。该传感器于PBS溶液中连续扫描100圈，其响应电流下降2.24%，且第一圈扫描响应电流是-24.98μA，放置30天后，其响应电流下降3.56%。结论1．本文采用层层电沉积的方法和层层自组装的方法分别制备了用于AFP检测的电化学免疫传感器BSA/anti-AFP/nano-Au/PB/nano-Au/TIO和BSA/anti-AFP/PA/MWNTs-PB-CHIT/nano-Au/ITO，所制备的传感器检测快速、灵敏、具有良好的特异性、重复性和稳定性。2．与BSA/anti-AFP/nano-Au/PB/nano-Au/TIO免疫传感器相比，基于MWNTs-PB-CHIT纳米复合物制备的BSA/anti-AFP/PA/MWNTs-PB-CHIT/nano-Au/ITO免疫传感器，制备过程更加简单，响应电流信号明显增强，传感器的稳定性进一步提高，这主要归因于MWNTs-PB-CHIT纳米复合物具有电子传输能力强、吸附性能好、稳定性和生物相容性好的优点。3．本文所建立的电化学免疫传感器模型为其他肿瘤标志物的检测提供一种新方法新思路，有望弥补现有常规检测方法存在的不足，满足临床快速诊断的需要，具有广阔的应用前景。

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中图分类: > 医药、卫生 > 基础医学 > 医用一般科学 > 生物医学工程 > 一般性问题 > 生物材料学
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