基于适配体--抗体夹心的人体血清tau--381蛋白电化学生物传感器研究

来源 :武汉科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lsy999
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:阿尔茨海默病(AD)是发生在老年人群(65岁以上)中的神经退行性慢性疾病之一,《2018年全球阿尔茨海默病报告》报道:世界上每3秒钟就会有一个新的AD病例,2018年全世界的5000万人因AD致病;2050年,全球各地AD患者的人数将增加3倍,达到1.52亿人。2018年全球因为AD的花费是1万亿美元;到2030年,花费将达到2万亿美元。AD研究领域的一个关键性进展是证明了两个经典的神经病理性改变(老年斑和神经元纤维缠结)是AD病理进程中的最后结果。其中,神经元纤维缠结主要成分是tau蛋白,tau-381蛋白是tau蛋白六种亚型之一,其可能作为AD早期检测的生物标志物。传统的酶联免疫吸附试验(ELISA)不足以测定超痕量(pmol/L级别)的tau-381蛋白,而电化学生物传感器是目前最为关注的灵敏度高的技术之一。本研究旨在通过利用适配体与抗体的双重识别,构建出能对tau-381蛋白进行高特异性和高灵敏检测的新型电化学适配体-抗体夹心模式的分析方法。本研究所构建的分析方法将用于检测人体血清样本,为AD的早期诊断和临床分析提供新的思路与方式。  方法:本研究通过电极表面修饰技术对金电极进行预处理,将抗体固定到电极表面,适配体通过共价结合组装在金纳米颗粒上,利用抗体与tau-381蛋白的特异性结合作用将tau-381蛋白结合到电极表面,并在适配体的作用下增强其特异性吸附,再应用差分脉冲伏安法(DPV)对适配体-抗体夹心结构与tau-381蛋白之间的相互作用进行研究,以电位值定性,电流值定量,从而构建出一种新型适配体-抗体三明治夹心模式的电化学生物传感器来测定tau-381蛋白含量。结合目标物tau-381蛋白特性等对实验中的tau抗体浓度、半胱胺溶液pH值、共轭体孵育时间、共轭体与tau-381蛋白体积比、适配体-抗体夹心孵育时间5个条件进行了优化研究。并对该方法的检出限、准确度、精密度、特异性等进行验证。为了验证新构建的适配体-抗体电化学生物传感器是否优于传统抗原-抗体模式的电化学生物传感器,本研究同时构建了抗原-抗体方法用于检测tau-381蛋白,比较两者线性范围、检出限等。最后通过检测实际人体血清中的tau-381蛋白来证明此方法是否具有实际应用的可行性。  结果:优化条件的测定结果:tau抗体浓度为0.05mg/mL、半胱胺溶液pH值为5、共轭体孵育时间为3h、共轭体与tau-381蛋白体积比为1∶1、适配体-抗体夹心孵育时间为45min。该方法条件下,峰电流差值与标准系列浓度的对数之间呈现良好的线性相关关系,相关系数大于0.999,测定范围为0.50pmol/L~100.00pmol/L,标准曲线方程为y=7.9674x+2.9256;DPV检测图中,在大约为0.21V的电位下可以观察到对应于tau-381蛋白氧化的阳极峰,氧化峰电流随着其浓度的增加而增加。根据IUPAC法计算方法检出限为0.42pmol/L;实验方法精密度(RSD)在4.8%~5.7%之间,平均加标回收率在75%~105%之间;选取血清中主要成分抗坏血酸(AA)、L-半胱氨酸(L-cys)、葡萄糖(Glu)与tau-441蛋白在1∶100的稀释血清中进行抗干扰试验,计算得出干扰百分率均≤5%。与适配体-抗体电化学生物传感器相比,传统抗原-抗体模式的电化学生物传感器在DPV检测图中同样约0.21V的电位下可以观察到对应于tau-381蛋白氧化的阳极峰,但是它的氧化峰电流随着其浓度的增加而减少;在0.50pmol/L~100.00pmol/L范围内,tau-381蛋白标准溶液与响应值呈现良好的线性相关关系,相关系数大于0.99,然而该方法检出限为0.49pmol/L。将建立的新方法运用到实际人体血清样品中,选择将收集的10名正常老年人(正常对照组)和10名AD患者(实验组)的血清样品利用DPV技术进行测定,实验组高于正常对照组,实验组平均浓度为298.95pmol/L。  结论:该研究构建了一种新型适配体-抗体三明治夹心模式的电化学生物传感器来测定人体血清中的tau-381蛋白含量。采用循环伏安法(CV)、电化学阻抗法(EIS)技术对电化学生物传感器进行电化学表征,DPV技术记录不同浓度tau-381蛋白的信号响应值,其线性范围为0.50pmol/L~100.00pmol/L、检出限为0.42pmol/L,操作简单、灵敏度高、特异性好。为了进一步验证此方法具有较高灵敏度,选择与传统抗原-抗体模式的电化学生物传感器相比较,得到良好效果。最后通过检测实际人体血清中的tau-381蛋白来验证此方法具有实际应用的可行性。该方法通过定量检测人体血清中tau-381蛋白,为AD的早期诊断提供新方法,具有一定的临床实用价值。
其他文献
在中等应用型人才的培养上,中职教育发挥着重要作用,是素质教育不断推广的重要需求,对于促进我国中职教育水平全面提升有着极大影响。根据中职物理课堂教学的实际情况来看,注重学
介绍了斜井人车开动机构的工作原理,以开动机构的动作时间为优化目标,建立了开动机构优化设计的数学模型,并以国产某斜井人车为例进行了计算。结果表明,优化方案满足设计要求
现代神经生理学的研究表明,人的大脑左右两半球有功能代偿作用,两半球既相对分工,又协同活动。只有大脑左右两半球协同活动时,活动效率才能大大提高。幽默是一种艺术,教师可以用风趣幽默的语言告诉大家一个深刻的哲理,可以用慧笔在学生的作业后批注书面幽默语言,可以在讲课必要时作一个妙趣横生的姿势,使大家哗然一笑之后学到知识,也可以在运用幽默艺术中培养学生的幽默意识,让大家来说来做。幽默语言进入课堂教学,可以使
期刊
前言  随着世界人口老龄化的到来,老年人口的健康问题也愈来愈受到人们的关注,而阿尔茨海默病(Alzheimersdisease,AD)作为一种严重影响老年人健康的疾病已经引起医学界的高度
助学贷款回收率有逐年下降的趋势,其原因是多方面的,必须采取相应的对策,保证助学贷款的顺利实施。
现如今,经济全球化发展的趋势越来越快,各个用工企业对于会计人才的要求也在逐步增高。为了提高中职会计专业学生的行业竞争力,在就学期间就要加大对学生实践操作能力培养的重视
随着我国高中生物新课标的实施,同时也引起了全国各地高中生物教学的课改。本文通过解析新课改下生物教学存在的问题,来探讨在新课改下如何提升高中生物教学有效性,培养学生自主
园本教研是指将学研究的重心下移到幼儿园,以教学过程中教师所面对的各种具体问题和教学发展的实际需要为对象,以教师为研究主体,以改进教学为目标,以行动研究为主要方式,以专业引
语文实践中—作文,一直都是大部分教师和同学“心中永远的痛”。老师棘手,学生畏惧,家长无措。教与学之间产生了一种严重的不信任感,挫伤了学生学习母语的积极性。针对这一心理,教师要用一种清新、亲切的语句,充分调动学生写作的自觉性、自信心和积极性,使每一位学生都喜欢写作,从而提高全体学生的写作水平。学生作文不但是学生作文能力的体现,也是其世界观、人生观的集中表现,所以教师的作文评语不但要在写作方法上进行指
期刊
摘要:自主探究性学习是素质教育的一大趋势,我常年在郊区教学,有感于农村孩子与城市孩子的差异,教学条件的差异,教师素质的差异,也想探讨一下农村初中语文自主探究学习的一些想法,不足之处还请专家指正。  关键词:自主探究性学习 理论依据 学生为主体 创设问题情境  一、为什么要进行自主探究性学习  1、素质教育的要求。我国当代教育长期以来对“教育是为了培养人”关注不够,在语文教学中“学生几乎没有进