基于納米材料構(gòu)建新型電流型免疫傳感器的研究.pdf

1、生物傳感器是利用生物活性物質(zhì)分子(如酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜、細胞等)識別的功能，將生化反應(yīng)轉(zhuǎn)變成可用輸出信號，從而進行生命物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)檢測和監(jiān)控的裝置。電化學(xué)免疫傳感器是一種將電化學(xué)分析方法與免疫學(xué)技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展起來的具有快速、靈敏、選擇性高、操作簡便等特點的生物傳感器。最近幾年，納米技術(shù)開始應(yīng)用于生物傳感器領(lǐng)域。納米材料(nanomaterials)具有大的比表面積、高的表面反應(yīng)活性、好的生物相容性等有點，被廣泛地

2、用作生物分子的固載基質(zhì)，這樣可以有效地增加生物分子的固載量同時也可較好的保持其生物活性。因此，納米材料(如納米粒子、納米線，納米管等)被廣泛應(yīng)用到生物傳感器?；谶@些原因，本文探索和研究以功能性或磁性納米材料為固載機制的生物免疫傳感器測定。
　　 本文的主要研究工作如下：
　　 1.基于磁性納米材料的免疫傳感器的研究
　　 設(shè)計了一種制備過程簡單快速的傳感器，具有較高的靈敏度高以及良好的選擇性、重現(xiàn)性和長期穩(wěn)定性

3、等優(yōu)點，并可使用于其它免疫分子的檢測。ITO導(dǎo)電玻璃是在鈉鈣基或硅硼基基片玻璃的基礎(chǔ)上，利用磁控濺射的方法鍍上一層氧化銦錫(俗稱ITO)膜加工制作成的。它有導(dǎo)電性良好、便于修飾、適合加工、造價便宜等優(yōu)點。利用磁性納米粒子摻雜聚苯胺使其具有了較為良好的導(dǎo)電能力的優(yōu)點，將Fe3O4-聚苯胺(PANI)復(fù)合納米材料修飾于銦錫氧化物(ITO)導(dǎo)電玻璃上研制出測定甲胎蛋白(AFP)含量的免疫傳感器。通過交流阻抗和循環(huán)伏安法對該免疫傳感器的修飾過程

4、進行了表征。結(jié)果表明，該免疫傳感器的響應(yīng)與AFP的濃度在1～120 ng·mL-1范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9983，檢測下限為0.6 ng·mL-1(S/N=3)，并具有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。
　　 2.納米線與磁性納米粒子構(gòu)建信號放大的酶免疫傳感器的研究
　　 構(gòu)建了信號放大的CEA免疫傳感器。與傳統(tǒng)方法相比，這一方法有三個明顯的優(yōu)勢：首先，使用聚碳酸酯(PC)膜作為空間阻隔物和疏導(dǎo)物沉積立體金納米簇并以

5、金硫納米線吸附在上面增強其三維結(jié)構(gòu)，提供了大而清晰地表面積增加了電子傳遞的效率。其次，利用磁性納米的物理特性和納米顆粒的表面優(yōu)點，制備Au-CS-PB-Fe3O4作為標(biāo)記物。最后將GOD和HRP兩種酶標(biāo)記到磁性納米粒子上。在雙酶多重催化放大的作用下，能再次增強電化學(xué)響應(yīng)信號，提高免疫傳感器的靈敏度。從而制備出超靈敏、低成本、低的檢測限、寬的線性范圍的電流型免疫傳感器。結(jié)果表明，該免疫傳感器測得的線性范圍為0.05～200 ng·mL-1