新型阻抗型免疫传感器的制备及在检测CA19-9中的应用研究

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阻抗型免疫传感器属于电化学传感器的一种,与常用的电泳法、免疫比浊法相比,阻抗型免疫传感器的检测速度快,更为灵敏,检测范围广且检测限较低。可用于检测各种癌症目标物,在肿瘤的早期筛查中起到重要作用。本文制备了两种不同电极材料的阻抗型免疫传感器:利用水滴模板法在ITO玻璃上制备了 PS-b-PAA有序多孔膜电极材料;利用十二烷基苯磺酸掺杂的可溶性聚苯胺与聚(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SEBS)在甲苯中共溶,制备出一种导电弹性体电极材料。将两种电极材料用于检测癌胚抗原CA19-9,利用嵌段共聚物和多孔结构放大电化学信号的特性,以及PANI-SEBS导电弹性体自身的导电性可作为柔性电极直接使用的特点,分别构建了两种阻抗型免疫传感器。传感器的检测范围较广、灵敏度较高,交流阻抗的相对变化值与CA19-9浓度均呈线性关系,检测范围在0.1-200U/mL,且两种传感器均可用于实际样品的检测。借助简易便携的(POCT)装置,可以快速、精准的检测出目标抗原。本文主要研究内容如下:(1)采用水滴模板法制备了 PS-b-PAA有序多孔薄膜。由于成膜液的黏度、表面张力在不同浓度、环境温度与湿度等多种因素的变化下发生改变,影响了多孔膜的孔径大小以及表面形貌特征,掌握了控制制备有序多孔膜的方法。利用十二磺基苯磺酸掺杂的可溶性聚苯胺(PANI·DBSA)与SEBS在甲苯中共溶,制备出不同聚苯胺浓度的PANI-SEBS导电弹性体材料,不同填充量聚苯胺对弹性体导电性能的影响,遴选出可用于电化学测试的工作电极。(2)通过在ITO玻璃上制备的高度有序的PS-b-PAA微孔膜作为电极材料,利用有序多孔结构提高了电化学反应的活性位点且嵌段共聚物可放大电化学信号的特点,构建了一种无标记的电化学阻抗免疫传感器检测肿瘤标记物CA1 9-9。实验结果表明,所制备的免疫传感器检测范围较广,检测范围可达到0.1-200U/mL,远大于医院罗氏全自动电化学发光仪的检测范围(2-200U/mL),检测限低至0.0006U/mL,且具有灵敏度高、重现性好、特异性好、稳定性好、方便快捷等特点,与医院实际病人血清样品在罗氏全自动电化学发光仪上测量的数据对比,相对误差在6.11%以内。(3)以可溶性聚苯胺与SEBS为原料,通过共溶法制备出PANI-SEBS导电弹性体。直接作为电化学测试的工作电极,成功构建了一种柔性基底的无标记阻抗型免疫传感器检测癌胚抗原CA19-9。该免疫传感器的性能良好,检测范围可达到0.1-200U/mL,检测限低至0.0024U/mL,且具有重现性好、特异性好、稳定性好、等特点,且与医院实际病人血清样品在罗氏全自动电化学发光仪上测量的数据对比,相对误差在7.23%以内。PANI-SEBS导电弹性体本身是柔性电极,不易损坏,可加工性强,电极表面均匀且较稳定,拓展了该免疫传感器的应用场景。
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