基于荧光编码微球的液相悬浮芯片的制备及其生物检测应用

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胃癌的系列肿瘤标志物已相继被开发出来,其中被公认和在临床实际检测中常用的胃癌肿瘤标志物主要有癌胚抗原CEA,糖蛋白(CA系列)等。针对目前胃癌发病率和致死率都很高的现状,对胃癌的早期筛查诊断就显得尤为重要。目前胃癌标志物的单因子检测已经无法满足要求,因此对胃癌肿瘤标志物多组分的高灵敏度、高准确度、高通量的多元联合分析,以改善相关胃癌的诊断方法就具有十分重要的研究意义和价值。无机纳米材料由于其特殊的尺寸效应使其具有一些非常独特的性能,从而在一些领域具有比较特殊的应用。微球由于其粒径可控,比表面积大,表面易于官能团修饰等特点,是众多反应体系中理想的反应载体。荧光编码微球是无机纳米材料和微球相结合所形成的一种复合微球,能够同时具有无机纳米颗粒和微球的优良特性。近几年来,荧光编码微球技术取得了很大的发展,已广泛应用于核酸提取、蛋白,糖类等组分的高通量、多元检测中。由于量子点具有很多光学方面的优良特性,在众多的编码技术当中,使得基于量子点的荧光编码技术得到了广泛研究和应用。在众多的微球编码方法中,溶胀法因为操作简单、不用借助昂贵的设备、不需要额外的温度等优点而成为一种高效的编码微球制备方法。本论文通过在介孔二氧化硅微球里掺杂量子点来制备编码微球,实现了对不同的胃癌肿瘤标志物的高通量、多组分的同时和联合检测。论文主要研究内容如下:(1)采用溶胀法制备了包裹红色(625nm)量子点的单色荧光编码微球和同时包裹了绿色(525nm)和红色(625nm)量子点的双色荧光编码微球,并在此基础上选择st?ber法制备了外层包覆二氧化硅壳层的量子点编码微球(QEB),进一步对其表面官能团改性,得到了羧基化的微球QEB@Si O2-COOH,制备的QEB@Si O2-COOH具有优良的荧光稳定性,其表面丰富的羧基基团也有利于后续免疫检测实验中偶联检测蛋白表面的氨基基团。(2)采用冰浴法制备了发射波长为690nm的水相Cd Te@Cd S量子点,用来标记二抗。(3)发展出了基于QEB@Si O2-COOH编码微球,结合夹心免疫法同时借助流式细胞仪用于CEA的高灵敏检测的分析方法。该免疫检测法的主要实验步骤包括:通过羰基二亚胺反应在QEB@Si O2-COOH表面偶联CEA一抗,然后利用抗原抗体间的特异性识别反应偶联CEA抗原,最后偶联Cd Te@Cd S量子点标记的CEA二抗,借助流式细胞仪对Cd Te@Cd S的荧光强度进行定量检测。(4)基于三个QEB@Si O2-COOH荧光编码微球,借助流式细胞仪实现了对三种胃癌肿瘤标志物(CEA,CA199,CA724)的同时和联合检测,检测的灵敏度和特异性良好。
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