银基纳米材料比色免疫传感器的构建及其在CEA检测中的应用

摘要

众所周知，恶性肿瘤已成为严重威胁人类健康的主要杀手，早期诊断和早期治疗是防治肿瘤与降低死亡率最有效的办法。癌胚抗原（CEA）因能反映出多种肿瘤细胞的存在，故作为一种广谱性的肿瘤标志物，在医学研究及临床诊断等方面具有重要价值。银基纳米材料本身具有良好的光催化性能，再者部分银基材料水解产生的银离子具有强氧化性，这些性能为构建比色免疫传感器提供了可能。本论文利用Ag3PO4/Ag、Cu2+/Ag-AgI和A gI/ZnO三种代表性的银基纳米复合材料构建了检测CEA抗原的比色免疫传感器，主要研究内容和结果如下： （1）以乙二醇（EG）为溶剂，以Na2HPO4?12H2O和AgNO3为原料，先采用热回流法制备Ag3PO4/Ag纳米颗粒，再构建抗体-抗原-抗体免疫夹心结构，最后与TMB形成比色免疫传感器，其原理为Ag3PO4在酸性条件下水解得到的Ag+可催化氧化TMB显色。研究结果表明，在最佳反应条件下，显色体系的紫外吸光度随着CEA浓度的增加而增加，检测范围为0.2 ng/mL-2.5 ng/mL，最低检测限为0.03 ng/mL。该比色传感器制备方法简便，不需要H2O2的参与且反应迅速。 （2）以沉淀法制得Ag-AgI纳米复合材料，再将Cu2+附着在材料表面得到Cu2+/Ag-AgI纳米复合体系。在可见光的照射下，Ag-AgI表面的Cu2+能够加速光生电子的转移，使得光催化效果进一步加强。实验结果表明，由此纳米复合材料构建的比色免疫传感器在检测CEA抗原时具有更强的灵敏度，最低检测限达到0.13 pg/mL，显示出了更低的检测限。 （3）采用沉淀法制备AgI/ZnO纳米复合材料，再在纳米颗粒表面修饰壳聚糖（CS），进一步构建比色免疫传感器，利用AgI和ZnO独特的光催化特性，催化氧化显色底物TMB显色，经实验证实催化显色机理是由于光生空穴在起作用。在最佳实验条件下，用于检测CEA的线性范围为0.01 ng/mL-40 ng/mL，检测限为18 pg/mL，且该比色传感器具有良好的稳定性和特异性。

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