论文部分内容阅读
超灵敏的蛋白质检测方法的研究对疾病的诊断与治疗、蛋白质组学及生命科学的基础研究具有非常重要的意义。近年来，免疫层析试纸条和电化学免疫传感器由于其操作简单、便捷、不需要复杂的仪器设备、可以在线检测等优点，已成功应用于蛋白质检测及疾病的早期诊断，并呈现出良好的实际应用前景。但相对较低的灵敏度一定程度上阻碍了这两种检测技术的发展。纳米科技的高速发展和纳米材料的广泛应用为上述关键问题的解决提供了新的思路与契机。本文使用SiO2纳米粒子、TiO2纳米粒子制备了免疫层析试纸条和电化学免疫传感器用于蛋白质的超灵敏检测，建立了作为模板蛋白的兔免疫球蛋白G(兔IgG)、铁蛋白的定量检测方法并用于实际样品的测定。由于纳米粒子和（或）酶的信号放大作用，制得的免疫传感器灵敏度有显著提高。
本论文主要包括以下几个方面的内容：
1．基于酶-纳米二氧化硅标记的试纸条免疫传感器用于蛋白质检测的研究用反相微乳液法制备了单分散性好的二氧化硅纳米粒子（以下简称硅纳米粒子），并在该粒子表面共价键合碱性磷酸酯酶和抗体作为标记物，利用三明治夹心免疫反应，结合便携式读条机实现了对蛋白质的实时现场检测。与酶标免疫试纸条和胶体金免疫试纸条相比，制得的生物传感器灵敏度有了明显提高。在最佳实验条件下，响应信号与兔IgG的浓度对数成良好的线性关系，线性范围从0.05ngmL-1到2.5ngmL-1和2.5ngmL-1到50ngmL-1，检测限0.02ngmL-1(S/N=3)。检测时间16分钟。
2．酶联荧光试纸条免疫传感器的制备及其在蛋白质定量检测中的应用制备了一种新型的酶联荧光试纸条免疫传感器。这种传感器通过碱性磷酸酯酶催化荧光底物产生荧光信号来定量检测兔IgG。研究了缓冲溶液、底物用量、酶促反应时间、酶标抗体量等因素对试纸条检测性能的影响，优化了实验条件。线性范围从lngmL-1到350ngmL-1，检测限lngmL-1(S/N=3)。其它干扰物质的存在，如人血清白蛋白(HAS)，不会引起传感器背景响应信号变化，说明选择性良好。通过选用复杂生物基质人体血清中兔IgG的测定，说明该传感器可以用于实际样品中蛋白质的定量测定。
3．基于纳米TiO2/壳聚糖复合膜的电化学免疫传感器在铁蛋白检测中的应用采用纳米TiO2/壳聚糖复合膜技术将铁蛋白抗体固定于玻碳电极表面，研制成用于检测铁蛋白的非标记型免疫传感器，用差示脉冲伏安法和交流阻抗法对电极的修饰过程进行了表征。同时，以Fe(CN)637Fe(CN)64-作为氧化还原电化学探针对铁蛋白进行了定量检测，随着抗原与抗体特异性反应的进行，形成的抗原-抗体免疫复合物使探针分子的响应电流发生变化(△ip)，该变化的大小与膜表面免疫反应进行的程度相关，以此为依据对铁蛋白进行检测。铁蛋白浓度在5～320ngmL-1范围内，△ip与铁蛋白浓度呈良好的线性关系，线性相关系数r＝0.996，检测限为1.5ngmL-1。该传感器响应迅速，灵敏度高，稳定性好。将其用于临床血清检验，与放射免疫法的结果比较相符。