纸质芯片多元免疫分析方法的建立及手机便携化装置的确证

摘要

建立多元免疫分析方法对水体污染物进行监测具有重要的现实意义。本研究筛选出无相互影响的三种目标分析物，使用酶标板建立了多元检测模式；建立了纸质芯片免疫分析方法，探究了手机便携化装置用于信号获取和处理的准确性，为使用手机便携化装置实现快速、现场、多元检测奠定良好基础。（1）抗体和包被原的筛选
　　本研究围绕水体中可能存在的小分子污染物，包括微囊藻毒素和抗生素类药物，搜集了相应的10种包被原和11种抗体（多抗和单抗）。对10种包被原和11种抗体进行淘筛，筛选出无相互影响的三种目标分析物进行后续多元免疫分析。筛选出的三种药物为微囊藻毒素，呋喃它酮，帕珠沙星，其对应的包被原与抗体之间shared-reactivity值均在15%以内；药物仅能抑制自身的抗原抗体结合，而对其他组合无影响，cross-reactivity满足要求。
　　（2）酶标板多元检测模式的建立
　　绘制三种药物在单独检测和多元检测状态下的标准曲线，比较灵敏度等参数。微囊藻毒素在单独和混合检测状态下，检测限（LOD）分别为3pg/mL和1.68pg/mL，半抑制浓度（IC50）分别为58.73 pg/mL，57.38 pg/mL；检测范围分别为9.01-382.99 pg/mL，4.43-742.61p g/mL,具有非常好的一致性。呋喃它酮在单独和混合检测状态下， LOD分别为11.17ng/mL，6.34 ng/mL；IC50分别为118.55 ng/mL，73.29 ng/mL；线性范围分别为26.76-525.21ng/mL,15.6-344.21 ng/mL,并不完全一致，但在可接受的变动范围之内。帕珠沙星单独和混合检测状态下的检测限分别为0.29 ng/mL，0.29 ng/mL；IC50分别为4.80 ng/mL，3.92ng/mL；检测范围分别为0.81-28.56 ng/mL，0.76-20.14 ng/mL,结果十分接近。酶标板上的多元检测结果证明筛选出的抗原抗体组合满足条件， 可以对每种药物进行准确的定量分析。
　　（3）纸质芯片免疫分析方法的建立
　　以微囊藻毒素为模式药物，对影响纸质芯片上免疫反应的系列因素进行优化。结果表明，选用0.22μm的硝酸纤维素膜，碳酸盐缓冲液作为点样液有利于包被原的固化；5%的脱脂牛奶与市售封闭液具有相当的封闭效果；最优反应时间为固化1h,封闭30min,一抗孵育15 min,二抗孵育15 min；反应体积为1 mL；点阵形式对斑点成色无影响；对三种抗体，包被原进行特异性评价，无明显交叉反应，与预期一致。在已优化条件下，对三种药物的包被原和抗体工作浓度进行优化，以最优工作浓度建立标曲， LOD分别为0.493 ng/mL,0.105 ng/mL,0.706 ng/mL,满足检测需求。
　　（4）手机便携化装置的确证
　　使用手机便携化装置对纸质芯片进行拍照，并使用手机APP进行信号处理。手机所建立的帕珠沙星药物的标曲与扫描仪、p hotos hop分别进行信号获取和处理所得结果高度相似，检测限分别为0.778 ng/mL，0.706 ng/mL。使用手机与传统扫描仪所建标曲对36个未知浓度的样本进行测量，检测结果具有较好的一致性，相关系数达0.9。
　　综上，本文对基于手机的光学免疫传感器多元检测水体中三种有害物进行了探究，充分证明了手机便携化装置应用于快速多元检测的准确性和可行性。

目录

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英文缩略词对照表

第1章前言

1. 1水体安全和抗生素残留

1. 2多元免疫分析方法

1. 3 纸质芯片免疫传感器

1. 4 基于手机的便携式检测装置的应用

1. 5 本研究目的意义及总体思路

第2章抗体筛选及酶标板多元检测模式的建立

2. 1 引言

2. 2 材料与方法

2. 3 结果与分析

2. 4 小结

第3章纸质芯片免疫分析方法的建立

3. 1 引言

3. 2 材料与方法

3. 3结果与分析

3. 4小结

4. 1 多元检测体系中抗体的筛选

4. 2纸质芯片免疫传感器的数据处理问题

4. 3本研究创新点

4. 4本研究不足之处

4. 5展望

致谢

参考文献

附录作者攻读硕士学位期间科研成果情况