基于納米復合材料檢測體內活性物質的電化學免疫傳感新策略.pdf

1、生物傳感器是一類特殊的傳感器，是對生物活性物質（激素、酶、細胞、核酸等）進行識別，并將其信號轉化為物理信號，即光、電等信號再通過特殊的儀器進行檢測分析。它具有高特異性、高靈敏度和低成本等特點。因其能夠在復雜的體系中進行連續監測，便于實現自動化，微型化，因此在臨床診斷（如pH計、血氣分析儀等）、生物樣品的分析研究、食品安全、軍事及環境監測等領域得到廣泛的運用。對于生物傳感器而言，選擇合適的表面修飾材料是提高其分析性能的重要途徑。納米材料因

2、其具有獨特的物理化學性質（較好的延展性、良好的生物相容性和優越的導電性）被越來越廣泛地運用到生物傳感器上的修飾。特別是其擁有巨大的比表面積和易修飾性，因而能夠增加生物分子的固載量，從而顯著地提高生物傳感器的靈敏度。本研究主要內容包括：
　?、呕谑?殼聚糖/納米金復合材料的電化學生物傳感器對體內激素-催乳素的檢測研究。催乳素是人體內一種重要的激素，其在體內的濃度對于診斷泌乳素瘤和區分癲癇和非癲癇上有著重要的意義。在本節研究中，

3、構建了一種石墨烯/納米金修飾的新型電化學傳感器。這種雜化納米材料不僅為捕獲抗體提供了一個合適的環境并能保持它們的活性，而且還能促進電子在固定蛋白和電極之間的傳遞。在催乳素抗原存在的情況下，一個典型的三明治免疫傳感器就構建在電極表面。最后，親和素化的堿性磷酸酶結合在檢測抗體上，從而催化底物而產生電化學信號。在最優的條件下，其濃度在100 pg mL-1到50 ng mL-1范圍內成良好的線性，檢測下線達到了38.9 pg mL-1(S/N

4、=3)，并且其具有良好的特異性和再生性，并成功地運用血清中催乳素的檢測。從實驗結果可知，本方法所構建的傳感器具有優良的性能。
　?、苹谑?單壁碳納米管/殼聚糖/納米金復合材料及抗體包被的納米金粒子的免疫傳感器對體內活性物質催乳素的研究。近年來，雖然標記技術已經廣泛的運用于免疫傳感器的研究。但是大多都是采用“一對一”的模式來放大信號。這種模式不僅未能解決空間位阻的問題而且信號的放大效果也未達到最佳。因此，采用新型的“一對多”模

5、式可能是解決上述問題的根本。本節研究中，構建了一種石墨烯-單壁碳納米管/殼聚糖/納米金復合材料的新型電化學免疫傳感器。首次將石墨烯-單壁碳納米管修飾在玻碳電極表面，并利用循環伏安法電沉積納米金于復合材料上。這種結構為捕獲抗體提供了較大的比表面積?；诖私Y構構建了一種典型的三明治免疫傳感器。選取生物素化的DNA和檢測抗體修飾的功能化的納米金粒子作為信號放大的元件。最終，通過結合在DNA上堿性磷酸酶催化底物α-萘基磷酸鹽產生電化學信號。在最