生物条形码模式电化学发光免疫分析方法与应用研究

摘要

本论文对电化学发光免疫分析法（ECLIA）、生物条形码技术（BBA）及其应用作了系统的概述。因具有良好的导电性、生物相容性及大的比表面积等，石墨烯、纳米金等纳米材料被广泛应用于构建免疫传感器；BBA检测方法具有极高的灵敏度、良好的特异性及广泛的检测范围，被用于蛋白质、核酸等的检测。本研究工作将 BBA、ECLIA和纳米材料相结合，开发出一系列 ECL免疫传感器，实现对人体内痕量肿瘤标志物的超高灵敏度检测。
　　1、基于石墨烯-透明质酸-鲁米诺复合材料的免标记电化学发光免疫传感器及其神经降压素检测应用
　　基于墨西哥草帽模型构建了一种超灵敏的、夹心型 ECL免疫传感器检测人类血清和尿液中的神经降压素（Neurotensin，NT）。石墨烯-透明质酸-鲁米诺（G-HY-luminol）复合物固定到玻碳电极（GCE）表面构建免疫传感器，其中，通过 luminol用来发射即时 ECL信号。作为墨西哥草帽模型的Ab2用来识别 NT形成夹心型免疫复合物，从而导致 ECL信号强度降低，故有效提高检测灵敏度。实验结果显示，降低值的增加与NT浓度的对数之间呈现良好的线性，线性范围为0.001pg/mL~100pg/mL，检测限为0.001 pg/mL。此外，该传感器具有令人满意的稳定性、特异性、再生性、重现性及应用性。因此，在临床诊断上，该 ECL免疫传感器为小分子质量的NT类多肽的实际检测提供了一种可能。
　　2、基于生物条形码模式标记导电纳米球的电化学发光免疫传感器检测肿瘤标志物
　　基于生物条形码模式开发了一种夹心型 ECL免疫传感器高灵敏度、高选择性检测肿瘤标志物。Ab2和异鲁米诺（ABEI）同时标记在导电纳米球表面来构建 ABEI/Ab2-CNSs导电探针，其中，ABEI作为发光体发射 ECL信号，Ab2用来识别抗原以形成夹心型免疫复合物。导电纳米球表面的金层可有效地拓展ECL免疫传感器的赫姆霍兹面（OHP），得益于此，固定在导电纳米球表面的作为条形码的所有 ABEI分子均可发射即时 ECL信号，且不会影响 Ab2的免疫活性。基于这种情况，免疫传感器的灵敏度有了极大地提高，这是因为，一个P抗原分子对应有一个导电纳米球，而导电纳米球表面标记了成千上万的可发射ECL信号的ABEI分子。本研究以 PSA为目标肿瘤标志物，实验结果显示，ECL信号强度与PSA浓度的对数在0.04~10 fg/mL区间内显示良好的线性关系，线性相关系数 r为0.9988。另外，该传感器具有较好的稳定性、特异性、再生性及重现性。因此，本研究构建的ECL免疫传感器在临床诊断上对于肿瘤标志物及疾病类相关蛋白质的实际检测有潜在的应用价值。
　　3、基于免疫磁珠及磁性电极的电化学发光免疫传感器检测前列腺特异性抗原（PSA）
　　基于免疫磁珠及磁性电极开发了一种高灵敏度检测 PSA的ECL免疫传感器。基于生物条形码模式标记 ABEI/Ab2-CNSs导电探针作为ECL信号发射源。通过磁力作用将链霉亲和素修饰的免疫磁珠、生物素修饰的PSA抗体、PSA及ABEI/Ab2-CNSs探针组成的免疫复合物修饰到磁性玻碳电极表面，成功组装免疫传感器。在0.04~10 fg/mL浓度范围内显示较好的线性关系，线性相关系数 r为0.9952，检测限低至 fg/mL。此外，该传感器的稳定性、特异性、重现性及再生性良好，在临床诊断方面具有潜在的医用价值。

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引言

1 文献综述

1.1 电化学发光

1.2 电化学发光免疫分析法

1.3 生物条形码技术

2 基于石墨烯-透明质酸-鲁米诺复合材料的免标记电化学发光免疫传感器及其神经降压素检测应用

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 结论

3 基于生物条形码模式标记导电纳米球的电化学发光免疫传感器检测肿瘤标志物

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

4 基于免疫磁珠及磁性电极的电化学发光免疫传感器检测前列腺特异性抗原（PSA）

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 结论

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

在学研究成果

致谢