基于上转换发光材料免疫层析法应用于体外快速检测

摘要

最近几年，新型纳米材料因其独特的量子尺寸效应、体积效应以及表面效应在光学、磁学、力学等性能方面与其他材料的表现不同，在国际上引起了一场重大的技术变革，并且成功的用在了生物医学等领域，成为目前科研工作者研究的热点。特别是掺杂镧系稀土的上转换纳米颗粒可以连续吸收两个或者两个以上的较低能态光子，却发射出单个的高能态光子，故而将长波长的近红外光转换成了短波长的可见光，让它作为荧光纳米颗粒在生物传感和生物成像领域的应用具有很大的潜力。免疫层析技术(ICA)是在20世纪50年代出现的一种免疫学分析方法，免疫层析试纸条(immunochromatographic test strips，ICTSs)有效的将层析法与免疫检测法的优势结合，已经发展成为了一种精确、简便的分析技术。本论文将上转换发光技术与免疫层析分析方法结合起来，用于快速检测大分子蛋白。研究内容如下:
　　在论文的第二章中，我们构建了上转换发光技术-免疫层析分析方法技术平台。主要从以下几个方面展开:UCP纳米颗粒的合成;UCP纳米颗粒的表面修饰与活化;UCP-生物活性分子结合物的的制备;检测试纸条的材料选择及研制;检测试纸条的反应原理;检测试纸条的制备流程。该平台是一种简单的、高灵敏度的、通用的免疫分析平台，可以实现对大分子抗原和抗体、病原体以及微生物等的快速检测。降钙素原(PCT)是一种无激素活性的降钙素(CT)的前肽物质，由116个氨基酸组成，它的分子量为13KD。PCT在细菌感染性疾病的诊断中有更好的特异性，因此在诊断感染状态中是十分有应用价值的生物学指标。在论文的第三章中上转换发光材料免疫层析试纸条用于检测降钙素原(PCT)的研究。肌钙蛋白I(cTnI)在心肌损伤发生6小时后，将cTnI视为判断发生心肌损伤的血清标志物。肌钙蛋白I(cTnI)的特异性在96％以上，这对于急性心肌梗死进行临床诊断具有非常重要的研究价值。在论文的第四章中上转换发光材料免疫层析试纸条用于检测肌钙蛋白I(cTnI)的研究。
　　本课题为了对脓毒症、败血症、细菌性及非细菌性的鉴别、全身性严重细菌感染和其他感染性疾病的进行早期的诊断和鉴别诊断，以及为了对心肌梗死相关高敏肌钙蛋白I的快速检测，利用了免疫层析试纸条的方法来进行检测，对相关疾病的预防、诊断及治疗提供了可靠地依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 纳米材料的简介

1．1．1 纳米技术的起源

1．1．2 纳米材料的特性

1．1．3 纳米材料的发展状况及趋势

1．2 稀土上转换荧光纳米材料的简介

1．2．1 上转换发光简介

1．2．2 上转换发光机制

1．2．3 稀土上转换荧光纳米颗粒的合成

1．2．4 稀土上转换荧光纳米颗粒的表面功能化

1．2．5 稀土上转换荧光纳米材料在生物医学领域的应用

1．3 免疫层析分析方法(ICA)及其应用

1．3．1 免疫层析分析方法(ICA)的简介

1．3．2 免疫层析分析方法的应用

1．4 本论文主要研究内容及研究目的意义

1．4．1 本论文研究的内容

1．4．2 本论文研究的目的意义

第2章 UPT-ICA技术平台的构建

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂和仪器

2．2．2 发绿光的上转换纳米颗粒NaYF4:Yb，Er／NaYF4的制备

2．2．3 上转换纳米颗粒表面修饰

2．2．4 UCP-生物活性分子结合物的的制备

2．2．5 UCP-ICA检测试纸条的材料选择及研制

2．3 结果与讨论

2．3．1 UPT-ICA检测试纸条的反应模式和反应原理

2．3．2 上转换纳米颗粒的表征

2．4 小结

第3章 上转换发光材料免疫层析试纸条用于检测降钙素原(PCT)的研究

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂材料和仪器

3．2．2 基于双抗体夹心反应模式PCT抗原检测试纸条的制备步骤

3．3 结果与讨论

3．3．1 筛选出最佳储存缓冲溶液

3．3．2 筛选出最佳结合垫及分析膜

3．3．3 检测系列浓度PCT抗原标准品的数据结果

3．3．4 检测试纸条对PCT抗原的选择性探究

3．3．5 利用试纸条检测PCT抗原的血清样品的回收率

3．4 小结

第4章 上转换纳米颗粒免疫层析试纸条用于检测肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)的研究

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 试剂材料和仪器

4．2．2 基于双抗体夹心反应模式的cTnⅠ检测试纸条的制备步骤

4．3 结果与讨论

4．3．1 筛选出最佳储存缓冲溶液

4．3．2 检测系列浓度cTnⅠ抗原标准品的数据结果

4．3．3 检测试纸条对肌钙蛋白Ⅰ(ab50803)的选择性探究

4．3．4 利用试纸条检测肌钙蛋白Ⅰ抗原的血清样品的回收率

4．4 小结

结论

参考文献

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

致谢