新型量子点纳米材料在免疫诊断领域的研发与应用

摘要

量子点(Quantum dots，QDs)是一种新型的半导体纳米材料，自1986年首次发现，在诸多领域已取得广泛的应用。在生物医药领域，量子点主要应用在细胞成像等基础医学研究。高质量的量子点主要从有机溶剂中合成，其胶体性质与临床诊断领域要求的水相环境不相容，因此，在临床诊断领域的应用较少。虽然有报道指出可以通过相转移的方法制备水溶性量子点，但水溶性量子点的量子产率较低，而且稳定性较差，容易发生团聚。鉴于此，本研究将量子点与纳米级聚苯乙烯微球相结合，制备出新型的量子点纳米材料，并初步应用于体外诊断领域，以开发新型免疫层析检测和近红外均相化学发光检测技术。
　　本研究利用量子点纳米材料作为抗体的标记物并结合免疫层析检测技术，研制出基于量子点纳米材料免疫层析的同步检测病人血清中细胞角蛋白19可溶性片段(Cytokeratin-19fragment，CYFRA21-1)和癌胚抗原(Carcinoembryonic antigen，CEA)含量的免疫分析试剂(Quantum dot-doped polystyrene nanoparticles-based lateral flow test strips，QPs-LFTS)。数据表明，该分析试剂在优化条件下对CYFRA21-1的检测线性范围为1.3至480ng/mL对CEA的检测线性范围为2.8至680ng/mL;对CYFRA21-1的分析灵敏度为0.16ng/mL，对CEA的分析灵敏度则为0.35ng/mL。该方法的回收率与重复性均满足临床使用需求。自制试剂临床血清样本测值与化学发光测值相关性良好(R2CYFRA21-1=0.9862，P＜0.0001;R2CEA=0.9509，P＜0.0001)。
　　同时，本研究利用量子点纳米材料作为抗体的标记物并结合氧通道技术，研制出基于量子点纳米材料的近红外激发化学发光检测人血清中CEA含量的免疫分析试剂(QDs-doped nanoparticles based near-infrared-initiated chemiluminescent homogeneous immunoassay,QNiCA)。实验数据表明，该分析试剂在优化条件下对CEA的检测线性范围为1.2至490ng/mL，分析灵敏度为46pg/mL。该方法的回收率与重复性均可满足临床使用需求。该自制分析试剂临床血清样本测值与化学发光测值相关性良好(R2=0.99718，P＜0.0001)。
　　综上所述，本研究利用量子点纳米材料，成功研制出免疫层析检测试剂和近红外均相化学发光检测试剂，分别用于检测人血清中的CYFRA21-1和CEA分析物。研究表明，本课题研制的量子点纳米材料免疫层析检测试剂和近红外均相化学发光检测试剂的各项指标满足临床检测试剂要求，其血清样品测值与同类进口试剂测值有良好相关性。本论文深入的研究了量子点纳米材料作为标记物能够提高分析灵敏度，扩大线性范围，提高检测效率等优点;也研究了基于量子点纳米材料的免疫分析技术应用于临床疾病标志物检测的可行性，并有望通过进一步优化，替代国外昂贵试剂应用于临床检测和基础医学研究。

目录

摘要

前言

第一章 量子点纳米材料在免疫层析检测技术中的应用

1．1．引言

1．2．量子点纳米微球的制备

1．3．微球表面修饰与抗体偶联

1．4．免疫层析检测试纸条的制备

1．5．分析体系的建立与优化

1．6．本章小结

第二章 量子点纳米材料在近红外均相化学发光检测中的应用研发

2．1．引言

2．2．发光微球的制备

2．3．发光微球内部化合物的能量转移

2．4．感光微球的制备与感光／发光微球表面化学修饰

2．5．分析体系的建立与优化

2．6．本章小结

第三章总结与展望

参考文献

附录

攻读学位期间成果

致谢

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