电致化学发光信号放大体系的构建及其高灵敏免疫分析方法

摘要

本文就环糊精类物质对电化学发光物三联吡啶钌及其通过静电及微孔吸附作用与SiO2纳米粒形成的纳米复合物的电化学发光的增强作用、三联吡啶钌掺杂SiO2纳米粒的制备及在其表面包裹上Nafion与阴离子聚电解质的混合膜而得到新的电化学发光纳米复合物的制备与性能、Nafion与阴离子聚电解质混合膜包裹三联吡啶钌掺杂SiO2纳米复合物在乙肝表面抗原(HBsAg)检测中的应用做了相关研究。同时,根据本文的检测要求设计并制做了新的检测器件,并对其性能做了相关考察。
　　首先,根据磁分离电化学发光免疫分析(ECLIA)测定的特殊要求设计并制做了能够在实验室电化学发光检测仪器上进行ECLIA测定的检测器件I和II,对两者检测性能的研究发现检测器件II更适合磁分离ECLIA的检测要求。通过对三联吡啶钌(Ru(bpy)32+)及商品化试剂的检测证明检测器件II的电化学及电化学发光(ECL)检测性能较好,因而选其作为本课题研究所需要的检测器件进行后续的实验。
　　将环糊精类物质β-环糊精(β-CD)及羧甲基β-环糊精(CM-β-CD)加入到Ru(bpy)32+的ECL检测中发现其发光增强,且CM-β-CD的增强作用强于β-CD。分别将β-CD及CM-β-CD与Ru(bpy)32+形成超分子包合物通过静电及微孔吸附作用与SiO2纳米粒形成纳米复合物后,其ECL增强,而β-CD的增强效果强于CM-β-CD。采用透射电子显微镜(TEM)、Zeta电位仪对SiO2纳米粒的形态及性能进行了表征。采用电化学发光检测仪,电化学检测仪及Zeta电位仪对纳米复合物的性能进行了表征。
　　采用St?ber法制备了Ru(bpy)32+掺杂SiO2纳米粒Ru@SiO2,其ECL良好。由于Nafion具有较强的成膜性能,将其与阴离子聚电解质聚丙烯酸钠(PAA-Na)混合成膜包裹于Ru@SiO2表面,形成了新的电化学发光纳米复合物。通过电化学检测,ECL检测及Zeta电位的检测对其性能进行了表征,结果表明Nafion与PAA-Na混合膜包裹的Ru@SiO2纳米复合物的ECL明显强于纯Nafion包裹的Ru@SiO2纳米复合物。在此基础上,将二抗通过与Nafion的疏水性结构连接于混合膜包裹的Ru@SiO2纳米复合物上再进一步将Ru(bpy)32+通过离子交换及静电吸附作用固定在此纳米复合物的表面,即进一步的增强了整个纳米复合物的ECL。此纳米复合物可作为检测探针进行免疫分析。
　　利用前文制备的Nafion与PAA-Na混合膜包裹Ru(bpy)32+掺杂SiO2纳米复合物连接上二抗并进一步吸附了Ru(bpy)32+后,将HBsAg抗体通过与二抗的连接结合在电化学发光纳米复合物上作为检测探针,将商品化的免疫磁珠与另一HBsAg抗体结合后作为捕获探针,根据双抗体免疫夹心反应建立了HBsAg的高灵敏ECL检测体系。此体系具有较宽的检测范围(0.005-1ng/mL),线性相关系数R2为0.995,且最低检测限为1.71pg/mL(S/N=3)。此方法简单、快速、灵敏,为HBsAg的检测提供了新的高灵敏的检测手段。

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绪论

1电致化学发光综述

2光免疫分析概述

3 SiO2纳米粒及其在免疫分析中的应用

4本文的立题思想及研究内容

第一章 电化学发光分析器件的设计和制作

1 引言

2 实验

3 结果与讨论

4 小结

第二章 超分子包合物增强电化学发光研究

1 引言

2 实验

3 结果与讨论

4 小结

第三章 Nafion与阴离子聚电解质包裹的三联吡啶钌掺杂SiO2纳米复合物的制备与表征

1 引言

2 实验

3 结果与讨论

4 小结

第四章 Nafion与阴离子聚电解质包裹的三联吡啶钌掺杂SiO2纳米复合物在免疫分析中的应用

1 引言

2 实验

3结果与讨论

4小结

结论与展望

1 结 论

2 展 望

参考文献

攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文

致谢