结核分枝杆菌(M.tuberculosis)可侵犯全身各器官,但以肺结核为最多见。结核病至今仍为重要的传染病且严重威胁人类健康。全球每年新增结核杆菌感染者900万,且呈整体上升趋势。多重耐药性(Multi-drug resistance,MDR)的出现以及艾滋病(HIV)感染者对易感性的增强使结核的传播更加迅速。因此,结核病的早期诊断与治疗是有效控制疫情的重要举措之一。与此同时,结核杆菌能够导致无症状的潜伏感染和活动性结核。潜伏结核感染是宿主感染结核分枝杆菌后,尚未发病的一种特殊状态。但大部分潜伏结核感染最终会转化为活动性结核。同样,及时确诊潜伏结核感染是非常有必要的。近年来,结核分枝杆菌分泌的特异性抗原和表面膜蛋白成为结核病早期诊断的热点。结核分枝杆菌胞壁上的糖脂类物质具有菌属特异性,而通过对结核分枝杆菌培养滤液的深入研究可知,其早期的培养滤液蛋白ESAT6-CFP10具有很好的免疫原性,且编码基因所存在的RD1区仅存在于菌复合群和少数致病性分枝杆菌中,卡介苗(BCG)和非致病性分枝杆菌中缺失。因此,用以区分致病性分枝杆菌和非致病性分枝杆菌,非常具有研究价值。本文致力于建立结核病早期诊断的新方法,主要研究工作如下:1.结核分枝杆菌早期培养滤液中的ESAT-6-CFP-10蛋白是结核分枝杆菌特有的分泌性抗原,与其单一抗原相比,具备更高的敏感性与特异性。其特点是能区分结核杆菌自然感染、BCG接种和非结核分枝杆菌感染。因此可作为结核病诊断的特异性检测抗原。本文采用化学还原法制备金纳米粒子。以氯金酸为原料,柠檬酸三钠为还原剂,制备了粒径约17nm的金纳米粒子。通过紫外可见吸收光谱和透射电子显微镜对其进行了表征。结果表明:纳米金溶胶在520nm处有强的特征吸收峰,且粒径约为17nm。本文还通过纳米金与巯基标记的适配体分子自组装,通过紫外可见吸收光谱,比较了纳米金溶胶与适配体分子修饰后的纳米金溶胶的稳定性。本文利用叉指电极-串联式压电传感器,结合适配体及纳米金技术成功构建了响应结核分枝杆菌早期分泌蛋白ESAT-6-CFP-10的传感器,进而用于结核分枝杆菌早期快速诊断。研究结果表明,构建的传感器可以在培养72小时内检测到结核分枝杆菌,检测时间只需15 min。该法与临床常见的免疫法相比更加简单、快速、灵敏,有望成为临床结核病早期诊断的传感仪器。2.机体在初次感染结核分枝杆菌时,免疫系统会被激活,产生记忆T淋巴细胞和针对结核分枝杆菌的效应性T淋巴细胞,当机体再次受到结核分枝杆菌抗原刺激时,效应性T淋巴细胞会被激活,分泌大量的IFN-γ。通过对IFN-γ释放水平的定量检测,即可对结核病感染状况进行诊断。串联压电传感器由于电极表面阻抗的改变而引起压电响应,因其具有众多优点已被用于微生物的传感与分析。叉指电极是由一系列平行、且相互交叉的微带电极组成,电极表面微小参数的变化能够被灵敏地检出。本文利用IDE-MSPQC,结合适配体及导电配合物Co(phen)33+技术成功构建了响应IFN-γ的传感器。本文构建的高灵敏、高特异性的IFN-γ分析新方法有望提高临床隐性结核诊断的实际应用能力。