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电化学发光(ECL)是电化学与化学发光巧妙结合起来的一种分析检测技术。电化学发光免疫传感器以电化学发光信号作为检测信号的分析装置,具有较高灵敏度、高选择性、线性范围宽、操作简单、背景信号低和快速响应等优点而备受青睐,并在环境分析、药物分析、食品分析和免疫分析等领域展现了良好的应用前景。恶性肿瘤已成为威胁人类健康的一大杀手,早期发现和诊断对肿瘤的预防和治疗至关重要。为了实现对肿瘤标志物的高灵敏检测,利用具有大的比表面积和良好的导电性的功能性纳米材料作为电化学发光免疫传感器的信号放大平台,不仅可以增加ECL发光材料和生物分子(如抗原、抗体等)的固载量,还可以加速电子的转移能力,并有效地放大了发光材料的ECL信号。本论文制备了PDDA-r GO/ZnSe@ZnS QDs,amino-r GO/N-CQDs和Au NPs/PEI-SnO2NFs这三类纳米复合材料,将其用于构建灵敏和信号放大的电化学发光免疫传感器,分别用于检测人血清中的癌胚抗原(CEA)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)以及糖类抗原12-5(CA12-5)。本论文的主要研究内容及结果如下:1.基于ZnSe@ZnS QDs的电化学发光免疫传感器用于人血清中CEA的检测本实验以金纳米粒子(Au NPs)作为传感平台,PDDA-r GO/ZnSe@ZnS QDs复合物为信号探针,构建了一种新型的夹心型电化学发光免疫传感器用于检测CEA。ZnSe@ZnS量子点(ZnSe@ZnS QDs)通过简单的一步法合成。以过硫酸钾(K2S2O8)为共反应物,ZnSe@ZnS QDs显示出较强的阴极ECL发射。聚二烯丙基二甲基氯化铵-还原氧化石墨烯(PDDA-r GO)复合材料作为载体,因其具有大的比表面积,可以负载较多的ZnSe@ZnS QDs和癌胚抗原第二抗体(CEA-Ab2),从而提高了ECL免疫传感器的灵敏度。Au NPs修饰的玻碳电极(GCE)用于固定癌胚抗原第一抗体(CEA-Ab1),并提高免疫传感器的电子转移速率。以此构建了一种新型的ECL免疫传感器灵敏检测人血清中的CEA。在最佳优化条件下,CEA的线性范围为0.1 pg/m L-100 ng/m L,检出限为0.029 pg/m L。该ECL免疫传感器具有长期稳定性、良好的重现性和高灵敏度等优点。该ECL免疫分析方法可用于其他生物标志物、药物和环境污染物的检测,具有一定的应用前景。2.基于amino-r GO/N-CQDs复合物的电化学发光免疫传感器超灵敏检测NSE这项研究提出了一种基于amino-r GO/N-CQDs复合物的新型超灵敏ECL免疫传感器用于NSE检测的新思路。该免疫传感器使用银-半胱氨酸杂化纳米线(SCNWs)作为捕获探针,并采用由氨化还原氧化石墨烯(amino-r GO)和氮掺杂碳量子点(N-CQDs)制备的复合物作为信号探针。Amino-r GO/N-CQDs复合物是通过amino-r GO的氨基(-NH2)与N-CQDs的羧基(-COOH)共价偶联而成的。SCNWs具有大的比表面积和丰富的官能团易于固定一抗(NSE-Ab1)。氨化还原氧化石墨烯作为载体,不仅可以负载大量的发光材料N-CQDs和二抗(NSE-Ab2),而且还可以加速电子的转移,并有效地增加了N-CQDs的电化学发光强度。在最佳优化条件下,该免疫传感器的ECL强度与NSE浓度的对数成正比,线性范围为0.55fg/m L至5.5 ng/m L,检出限为0.18 fg/m L(S/N=3),显示出高灵敏度,高选择性和良好的稳定性,用该免疫传感器分析人血清中的NSE,得到满意的回收率,表明该方法在早期临床诊断中有实际应用前景。3.基于双功能SnO2NFs信号放大的电化学发光免疫传感器灵敏检测CA12-5本工作利用了一种具有导电性好、高表面积和高负载能力的氧化锡纳米花(SnO2NFs)同时作为ECL发光材料和载体。SnO2NFs与共反应物K2S2O8作用会发出强而稳定的阴极ECL。使用具有丰富氨基的PEI修饰SnO2NFs(PEI-SnO2NFs),不仅可以改善SnO2NFs的水溶性,还能赋予其正电性,PEI-SnO2NFs通过静电吸附Au NPs形成Au NPs/PEI-SnO2NFs复合物。Au NPs增强发光材料的电导率,加速了电子转移速率,从而显著放大ECL信号。Au NPs/PEI-SnO2NFs复合物提供较多的结合位点来固定二抗(CA12-5-Ab2)。同时,制备的Ag@Zn ONSs复合物具有良好的生物相容性和较大的比表面积,可以固定更多的一抗(CA12-5-Ab1),进一步增强ECL信号,从而提高了免疫传感器的灵敏度。本实验以Ag@Zn ONSs为传感底物,Au NPs/PEI-SnO2NFs为信号探针,建立了一种信号放大的新型ECL免疫传感器用于CA12-5的灵敏检测。在最佳优化条件下,ECL强度与CA12-5浓度的对数呈线性关系,线性范围为0.01 pg/m L-50 ng/m L,检出限为2.6 fg/m L。该方法具有稳定性好,特异性强和灵敏度高等优点。将该免疫传感器应用于人血清中CA12-5测定,结果令人满意。本实验提出的ECL免疫分析方法在肿瘤的早期诊断中有实际应用前景。全文共4章,第1章为绪论,第2章为基于ZnSe@ZnS QDs的电化学发光免疫传感器用于人血清中癌胚抗原的检测,第3章为基于amino-r GO/N-CQDs复合物的电化学发光免疫传感器超灵敏检测神经元特异性烯醇化酶,第4章为基于双功能SnO2NFs结合信号放大的电化学发光免疫传感器灵敏检测糖类抗原12-5。其中2-4章为本人的研究工作。