基于QCM生物传感器对唾液生物标志物的检测

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唾液中富含多种生物标志物,大多数基于血液诊断的疾病可通过唾液检测的方式实现。将唾液诊断与石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)生物传感器结合,即可实现对具有生理意义的目标分子无创、即时检测。为实现对唾液葡萄糖和唾液抗体的快速检测,本论文构建了两种基于唾液检测的QCM生物传感器,具体工作如下:1.唾液葡萄糖与血糖水平高度相关,是实现血糖无创检测的有效路径之一。然而,唾液中蛋白质的非特异性吸附会导致葡萄糖的检测结果出现假阳性,甚至会影响仪器的使用寿命。为提高QCM生物传感器在唾液葡萄糖检测中的灵敏度和特异性,我们构建了一种低污染、高灵敏度的葡萄糖响应的QCM生物传感器。对牛血清白蛋白、粘蛋白和纤维蛋白的吸附量分别减少了99.1%、77.8%和83.7%。在以10%唾液样本配制的0~50 mg/L的葡萄糖溶液中,频率响应与葡萄糖浓度之间表现出良好的相关性,R~2=0.9990。实验表明,所设计的QCM生物传感器有望用于唾液葡萄糖的检测。2.为有效解决SARS-Co V-2特异性Ig G抗体检测过程中血液样本采集困难、患者依从性差、医护人员感染风险大的问题,我们提出了一种基于唾液SARS-Co V-2特异性Ig G抗体的检测方法。通过酶联免疫吸附法(ELISA)证明了唾液与血清抗体之间存在显著的相关性(r=0.579,P=0.000)。并对唾液抗体检测的敏感性和特异性进行了计算,分别为87.23%和83.33%。实验表明,唾液抗体检测可作为血液评估的有效补充。3.尽管基于ELISA的检测方法能有效的检测唾液中SARS-Co V-2特异性Ig G抗体的水平,但存在操作复杂、设备昂贵等特点。为简化操作流程、提高检测效率,我们构建了一种基于唾液抗体检测的QCM免疫传感器。结果显示,所构建的QCM免疫传感器具有良好的特异性,与ELISA的检测范围相当。因此,所构建的QCM免疫传感器有望用于唾液中的Ig G抗体的临床诊断。
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