基于納米金銀修飾的免疫球蛋白和甲胎蛋白免疫電極的研究.pdf

1、電流及電位型電化學(xué)免疫傳感器是將免疫分析技術(shù)與電化學(xué)傳感器相結(jié)合的一種新的免疫分析方法，是基于測(cè)量電流、電位變化來(lái)進(jìn)行免疫分析的生物傳感器?？乖蚩贵w在敏感膜上的結(jié)合或繼后的反應(yīng)引起電流、電極電位或膜電位發(fā)生改變，而且這種變化與待測(cè)物濃度之間存在線性關(guān)系。與其它免疫傳感技術(shù)相比，該方法具有靈敏、快速、成本低、攜帶方便，操作簡(jiǎn)單、易數(shù)字化、能方便地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)輸出和檢測(cè)。 免疫球蛋白G(IgG)是人體血清中含量最高的抗體，占血清中免疫

2、球蛋白的70～80％，是唯一能通過(guò)胎盤(pán)的免疫球蛋白，具有抗菌、抗病毒、抗毒素的特性，在機(jī)體免疫防護(hù)中起著重要作用。正常人血清中的甲胎蛋白(AFP)含量在20ng/mL以下，如果血液中AFP呈現(xiàn)較高濃度，往往是幾種惡性病如精原細(xì)胞癌、原發(fā)性肝癌的的重要特征之一，此外，一些患有非癌疾病如毛細(xì)管擴(kuò)張失調(diào)、遺傳酪氨酸血癥、急性病毒性肝炎、肝硬化等的病人也觀察到AFP濃度有上升的現(xiàn)象。AFP已經(jīng)成為臨床檢驗(yàn)上的一項(xiàng)重要指標(biāo)。研究IgG和AFP的檢

3、測(cè)方法具有重要的理論意義和實(shí)際意義。 本文利用納米金、納米銀材料，采用多種電極材料，運(yùn)用包埋、沉積、吸附等手段固定抗體，直接測(cè)定抗原與抗體反應(yīng)前后的電流、電位變化，主要內(nèi)容如下： 1.利用滴涂于鉑盤(pán)表面的Nafion膜中負(fù)電性的磺酸基與anti-IgG分子中的氨基陽(yáng)離子之間的靜電作用實(shí)現(xiàn)抗體的結(jié)合，同時(shí)通過(guò)負(fù)電性的納米金增加抗體的固定量，最后在修飾電極的表面涂敷一層明膠(Gelatin)薄膜進(jìn)行固定，制成Gelatin/

4、anti-IgG/Au/Nafion/Pt膜，制得非標(biāo)記免疫傳感器。用循環(huán)伏安法(CV)和交流阻抗法(Nyquist)對(duì)電極逐層修飾過(guò)程進(jìn)行了表征，并對(duì)免疫傳感器的性能進(jìn)行了研究。該傳感器測(cè)定IgG的最低濃度為2.0ng/mL，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍在5～960ng/mL，回歸方程為：△E=-2.2+31.7log[IgG]，響應(yīng)時(shí)間為5min.此傳感器制備過(guò)程簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、具有良好的選擇性，用于生物樣品分析，結(jié)果令人滿意。

5、 2.利用電沉積方法將納米級(jí)的金溶膠沉積在玻碳(GC)電極表面，再自組裝固定甲胎蛋白抗體(anti-AFP)，研制成AFP免疫傳感器。研究了電極修飾過(guò)程中的納米金沉積時(shí)間、抗體吸附時(shí)間、測(cè)試液pH值、溫度等實(shí)驗(yàn)條件和參數(shù)對(duì)傳感器性能的影響。該傳感器在AFP濃度為2ng/mL～60ng/mL的范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系并且制作簡(jiǎn)單，響應(yīng)快，能滿足實(shí)際測(cè)定的要求。 3.以明膠-納米銀復(fù)合膜為固定介質(zhì)的免疫電極的研究。明膠-納米銀復(fù)合

6、膜被用來(lái)固定IgG抗體，經(jīng)戊二醛處理后的復(fù)合膜不僅能夠長(zhǎng)時(shí)間保持抗體的活性，還具有良好的穩(wěn)定性；表面修飾該膜的鉑電極通過(guò)電位法能夠較靈敏的檢測(cè)人體血清中IgG的濃度。實(shí)驗(yàn)中使用了常見(jiàn)的人免疫球蛋白G(hIgG)作為示例，在hIgG濃度在1～631ng/mL的范圍內(nèi)電位變化與hIgG濃度的對(duì)數(shù)值呈現(xiàn)良好的線形關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9980，電極響應(yīng)時(shí)間＜3min，電極壽命＞120天。將電極用于人體血清樣品的檢測(cè)，結(jié)果令人滿意。 4.

7、結(jié)合聚氯乙烯(PVC)膜的穩(wěn)定、均一等特點(diǎn)和納米粒子對(duì)蛋白質(zhì)的良好的相容性和吸附作用，實(shí)現(xiàn)甲胎蛋白抗體(anti-AFP)的固定并保持其活性，制得甲胎蛋白(AFP)敏感膜，將膜固定在PVC管頂端，利用電位儀檢測(cè)其在不同濃度的甲胎蛋白抗原(AFP)血清中的電位變化值。在AFP濃度為3.2ng/mL～190.5ng/mL的范圍內(nèi)電位變化值與AFP濃度的對(duì)數(shù)值有良好的線性關(guān)系，回歸方程為：⊿E=-45.388Log[AFP]+24.78，檢測(cè)