甲胎蛋白生物傳感器的制備和研究.pdf

1、甲胎蛋白(AFP)是一種酸性糖蛋白，在懷孕的后期，對(duì)母體中α-甲胎蛋白的檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)嬰兒的腦和脊柱發(fā)育缺陷。正常的成人體內(nèi)，異常的甲胎蛋白濃度常常意味著一些惡性疾病，比如前列腺癌及肝癌等。因此作為國際公認(rèn)的腫瘤標(biāo)志物之一，對(duì)AFP的檢測(cè)在臨床腫瘤診斷上具有重要價(jià)值。 近年來，電化學(xué)生物傳感器在醫(yī)療、生物和環(huán)境等領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)展。具有特異性識(shí)別能力的生物成分和各種轉(zhuǎn)換器相結(jié)合，形成了當(dāng)前快速發(fā)展的生物傳感器領(lǐng)域。電化學(xué)免疫檢測(cè)

2、方法具有安全、經(jīng)濟(jì)、靈敏度高、操作簡單方便等特點(diǎn)，它在近年來吸引了人們的研究興趣。 本論文分別應(yīng)用硼酸自組裝單層、Fe3O4磁性納米粒子，SiO2納米粒子制備了三種AFP電化學(xué)免疫生物傳感器，實(shí)現(xiàn)了AFP的快速檢測(cè)。 首先，利用硼酸自組裝單層與糖化蛋白質(zhì)分子間的特定相互作用，發(fā)展了一種可重復(fù)使用的安培免疫傳感器。該傳感器通過在金絲電極表面自組裝氨基苯硼酸-11-巰基脂肪酸-11-巰基-1-十一酸(APBA-MUA/MU)

3、單層，并進(jìn)一步利用硼酸基團(tuán)與糖化蛋白質(zhì)分子中的糖殘基的相互作用將酶標(biāo)記的甲胎蛋白抗原AFP吸附在電極表面。循環(huán)伏安(CV)、電化學(xué)阻抗(EIS)、紫外測(cè)試(UV)證明了利用自組裝技術(shù)可在金電極表面形成致密的硼酸單層，該單層可通過硼酸基團(tuán)與糖分子的特定相互作用識(shí)別糖化蛋白質(zhì)抗原，并通過競(jìng)爭免疫方法進(jìn)一步識(shí)別其抗體形成免疫配合物，使電極的電化學(xué)阻抗增加，對(duì)H2O2還原的催化響應(yīng)增大。我們同時(shí)還研究了抗原抗體的競(jìng)爭比例、溫育時(shí)間、溫度、測(cè)定液

4、的pH值對(duì)安培測(cè)定的影響，找到了最佳的實(shí)驗(yàn)條件。整個(gè)實(shí)驗(yàn)包括溫育、檢測(cè)以及再生只需要35分鐘。傳感器再生五次標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.5％。將AFP抗原的血清樣品檢測(cè)與現(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)照，得到與之相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確度。 第二種無試劑免疫傳感器是利用Fe3O4磁性納米粒子制備的。二茂鐵硼酸和抗體反應(yīng)，制成標(biāo)記抗體(二抗)。Fe3O4磁性納米粒子硅烷化后與抗體結(jié)合，結(jié)合了Fe3O4磁性納米粒子的抗體與待測(cè)抗原溫育，使兩者進(jìn)行特異性反應(yīng)，最后將上述反應(yīng)好的

5、Fe3O4磁性納米粒子與二抗反應(yīng)。將最終修飾好的粒子分散在檢測(cè)液中，利用磁性玻碳電極吸附聚集上述最終粒子進(jìn)行循環(huán)伏安(CV)、示差脈沖伏安(DPV)檢測(cè)。此方法無需在底液中加入探針分子，減少了溶液的復(fù)雜性。 第三種免疫傳感器是利用SiO2納米粒子制備的。SiO2納米粒子硅烷化后先后與抗體、二茂鐵硼酸結(jié)合，間接使AFP抗體攜帶上了探針分子。L-半胱氨酸在金電極表面形成自組裝層后與無標(biāo)記的AFP抗體結(jié)合，再與待測(cè)抗原溫育，然后再與A