基于納米復(fù)合材料檢測體內(nèi)活性物質(zhì)的電化學(xué)免疫傳感新策略.pdf

1、生物傳感器是一類特殊的傳感器，是對生物活性物質(zhì)（激素、酶、細(xì)胞、核酸等）進(jìn)行識別，并將其信號轉(zhuǎn)化為物理信號，即光、電等信號再通過特殊的儀器進(jìn)行檢測分析。它具有高特異性、高靈敏度和低成本等特點(diǎn)。因其能夠在復(fù)雜的體系中進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，便于實(shí)現(xiàn)自動化，微型化，因此在臨床診斷（如pH計(jì)、血?dú)夥治鰞x等）、生物樣品的分析研究、食品安全、軍事及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域得到廣泛的運(yùn)用。對于生物傳感器而言，選擇合適的表面修飾材料是提高其分析性能的重要途徑。納米材料因

2、其具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)（較好的延展性、良好的生物相容性和優(yōu)越的導(dǎo)電性）被越來越廣泛地運(yùn)用到生物傳感器上的修飾。特別是其擁有巨大的比表面積和易修飾性，因而能夠增加生物分子的固載量，從而顯著地提高生物傳感器的靈敏度。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、呕谑?殼聚糖/納米金復(fù)合材料的電化學(xué)生物傳感器對體內(nèi)激素-催乳素的檢測研究。催乳素是人體內(nèi)一種重要的激素，其在體內(nèi)的濃度對于診斷泌乳素瘤和區(qū)分癲癇和非癲癇上有著重要的意義。在本節(jié)研究中，

3、構(gòu)建了一種石墨烯/納米金修飾的新型電化學(xué)傳感器。這種雜化納米材料不僅為捕獲抗體提供了一個(gè)合適的環(huán)境并能保持它們的活性，而且還能促進(jìn)電子在固定蛋白和電極之間的傳遞。在催乳素抗原存在的情況下，一個(gè)典型的三明治免疫傳感器就構(gòu)建在電極表面。最后，親和素化的堿性磷酸酶結(jié)合在檢測抗體上，從而催化底物而產(chǎn)生電化學(xué)信號。在最優(yōu)的條件下，其濃度在100 pg mL-1到50 ng mL-1范圍內(nèi)成良好的線性，檢測下線達(dá)到了38.9 pg mL-1(S/N

4、=3)，并且其具有良好的特異性和再生性，并成功地運(yùn)用血清中催乳素的檢測。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本方法所構(gòu)建的傳感器具有優(yōu)良的性能。
　?、苹谑?單壁碳納米管/殼聚糖/納米金復(fù)合材料及抗體包被的納米金粒子的免疫傳感器對體內(nèi)活性物質(zhì)催乳素的研究。近年來，雖然標(biāo)記技術(shù)已經(jīng)廣泛的運(yùn)用于免疫傳感器的研究。但是大多都是采用“一對一”的模式來放大信號。這種模式不僅未能解決空間位阻的問題而且信號的放大效果也未達(dá)到最佳。因此，采用新型的“一對多”模

5、式可能是解決上述問題的根本。本節(jié)研究中，構(gòu)建了一種石墨烯-單壁碳納米管/殼聚糖/納米金復(fù)合材料的新型電化學(xué)免疫傳感器。首次將石墨烯-單壁碳納米管修飾在玻碳電極表面，并利用循環(huán)伏安法電沉積納米金于復(fù)合材料上。這種結(jié)構(gòu)為捕獲抗體提供了較大的比表面積。基于此結(jié)構(gòu)構(gòu)建了一種典型的三明治免疫傳感器。選取生物素化的DNA和檢測抗體修飾的功能化的納米金粒子作為信號放大的元件。最終，通過結(jié)合在DNA上堿性磷酸酶催化底物α-萘基磷酸鹽產(chǎn)生電化學(xué)信號。在最