基于無機納米材料構建電流型甲胎蛋白免疫傳感器的研究.pdf

1、甲胎蛋白(α-fetoprotein，AFP)是肝癌細胞表達的高特異性蛋白質，很多肝癌病人(70～80％)在發(fā)病期間都有AFP基因高表達的特征。傳統(tǒng)的醫(yī)學理論認為AFP基因的高表達是肝癌發(fā)生過程中的一個伴隨現(xiàn)象，是肝癌發(fā)生的特異性腫瘤標志物。新的研究結果表明細胞外的AFP能與其受體結合，介導生長信息的傳遞；細胞內的AFP不僅能抑制凋亡信號的轉導，而且也能促進生長信號的傳遞，這是AFP具有抗凋亡和促進增殖功能的新發(fā)現(xiàn)，該研究結果賦予AFP

2、新功能的認識和尋找到治療肝癌的新靶點。因此，開發(fā)新型的AFP檢測方法具有重要的理論意義和現(xiàn)實的應用價值。
　　 電化學免疫傳感器是將電分析技術與特異性免疫反應相結合，用于監(jiān)測抗原-抗體反應的生物傳感器。電流型免疫傳感器是電化學傳感器中技術最為成熟的一種。與其他電化學免疫傳感技術相比這一方法無需分離、洗滌，可實現(xiàn)簡便、快速免疫分析。本文利用無機納米材料表面官能團密度大、吸附能力強、達到吸附平衡的時間短等諸多優(yōu)點，結合金納米粒子制備

3、納米復合材料并用于構建電流型甲胎蛋白免疫傳感器。該免疫分析方法較傳統(tǒng)測定AFP的方法，更簡便、更快速。
　　 本論文主要研究以下幾個方面：
　　 1.基于納米金與牛血清白蛋白-二氧化鈦復合物固定甲胎蛋白免疫傳感器的研究
　　 二氧化鈦納米粒子與常規(guī)材料相比具諸多優(yōu)點，如：無毒，優(yōu)良的電學性能，良好的熱穩(wěn)定性，不強的吸濕性，以及良好的成膜性等。本文將二氧化鈦納米粒子溶于氨基化溶劑牛血清白蛋白中制得牛血清白蛋白-二氧

4、化鈦納米復合物。實驗結果表明，利用該納米復合物修飾金電極能夠大量吸附生物親和性好、比表面積大的納米金顆粒，并通過納米金成功固定甲胎蛋白抗體。利用此法研制的甲胎蛋白電流犁免疫傳感器對甲胎蛋白抗原有很好的電流響應，在最優(yōu)實驗條件下，其檢測范圍為0.01～80.0 ng/mL，檢出限為0.003 ng/mL，實現(xiàn)了對甲胎蛋白抗原的定量分析。該免疫傳感器制作簡單、成本節(jié)約、環(huán)保、靈敏性高。
　　 2.納米金和磁性納米復合物構建無試劑電流

5、型免疫傳感器的研究
　　 四氧化三鐵納米粒子是一種典型的磁性納米材料，具有易分離、易富集、易提取的優(yōu)點，常用于制備生物感器。本文首先制備了具有易于磁性分離、硫堇(Thionine，Thi)包覆的四氧化三鐵(Fe3O4)納米復合物。通過靜電吸附和共價鍵合作用，將Nafion、硫堇包覆的Fe3O4復合納米粒子層層修飾到玻碳電極表面，最后利用納米金吸附甲胎蛋白抗體(anti-AFP)，從而制得了靈敏度高、穩(wěn)定性好的無試劑電流犁甲胎蛋白

6、免疫傳感器。實驗通過透射電子顯微鏡(TEM)對該復合納米粒子進行了表征，并用循環(huán)伏安法考察了電極的電化學特性。實驗結果表明，F(xiàn)e3O4/硫堇復合納米粒子修飾的電極在實驗過程中呈現(xiàn)出良好的氧化還原活性，省去了在測試底液中加入電活性物質的步驟。與類似方法相比，該傳感器引入的四氧化三鐵納米粒子能顯著降低檢測下限。并且利用Fe3O4順磁性，還能達到多次回收再生，既節(jié)約成本又環(huán)保。
　　 3.基于碳納米管/L-半胱氨酸/Fe3O4@Au納

7、米復合材料的電流型甲胎蛋白免疫傳感器的研究
　　 將DMF(N，N-二甲基甲酰胺)分散的多壁碳納米管(MWNTS)修飾在金電極表面，再將修飾電極依次沉積納米金、L-半胱氨酸，并通過半胱氨酸中的巰基吸附Fe3O4@Au納米復合材料，最后固載甲胎蛋白抗體(anti-AFP)，以牛血清白蛋白(BSA)封閉非特異性吸附位點，成功構建了高靈敏、穩(wěn)定的新型電流型甲胎蛋白免疫傳感器。實驗通過掃描透射電子顯微鏡(TEM)對DMF-MWNTs和F