论文部分内容阅读
具有核壳结构的金磁纳米粒子由于其独特的磁学性质和优良的生物相容性已在疾病诊断领域引起广泛的关注。通常作为优良疾病诊断载体的金磁纳米颗粒需具备以下特性:1)具有较高的饱和磁化强度;2)纳米颗粒具有良好的分散性和稳定性;3)纳米颗粒表面具有良好的抗非特异性蛋白质吸附性能。目前的做法是在确保金磁材料高顺磁性的前提下,通过高亲水性材料适当的化学修饰手段对金磁纳米材料界面进行改性,提高纳米粒子界面的亲水性从而提高界面在复杂生物体系中的抗污染能力,并与高度特异性的靶向蛋白或DNA结合,在疾病检测应用中则有望实现磁性纳米探针的高灵敏和高选择的性能。本文结合核壳结构纳米粒子的合成技术和纳米粒子表面改性技术,在制备合成的Fe3O4@Au纳米粒子表面修饰上不同结构的亲水性材料,然后通过选择不同的靶向蛋白或DNA进行表面固定,构建了基于Fe3O4@Au纳米粒子的金磁免疫探针,并将其应用在100%的血清中对布鲁氏菌病或HPV DNA的检测。本文由以下三个方面组成:（1）金磁纳米粒子的制备及预分散。通过共沉淀方法合成粒径约为7-10 nm的超顺磁的磁性纳米粒子,然后采用化学原位还原法合成了具有核壳结构的Fe3O4@Au纳米粒子,氨基化聚乙二醇（PEG）通过Au-N键修饰在Fe3O4@Au纳米粒子表面以期达到高分散性和优秀的抗污染性。并采用紫外可见分光光度计研究了Fe3O4@Au@PEG纳米粒子的分散性,电化学差分脉冲伏安法研究了所制备的金磁微粒的抗污染性。实验结果表明实验中制备的Fe3O4@Au@PEG纳米粒子在pH值为3.0,10.56,12时以及缓冲溶液中盐离子浓度为（10 mM,20 mM,50 mM）能保持良好的分散性,此外,制备的金磁纳米粒子在-20°C至95°C都能稳定存在。但是Fe3O4@Au@PEG纳米粒子在100%的血清中抗污染有待进一步提高。（2）基于Fe3O4@Au@PEG纳米粒子合成了硫酸软骨素（CSA）包被的新型纳米粒子（Fe3O4@Au@PEG@CSA纳米粒子）,并将Fe3O4@Au@PEG@CSA纳米粒子应用在金磁免疫探针的构建及在荧光免疫检测和电化学传感器中的应用。本文通过将硫酸软骨素分子共价接枝到以氨基封端的Fe3O4@Au@PEG纳米粒子上,成功制备了一种新型磁性纳米粒子。实验结果表明,硫酸软骨素包覆的Fe3O4@Au@PEG纳米粒子表现出优异的稳定性,生物相容性,尤其是其优秀的抗非特异性蛋白吸附性能弥补了只有一层PEG修饰的Fe3O4@Au纳米粒子的不足,Fe3O4@Au@PEG@CSA修饰的电极的DPV响应变化率与100%血清孵育前后的峰电流的变化率低至1.61%,更重要的是,其可成功应用于100%血清中疾病标志物的快速直接诊断。所有这些结果表明,这种新型纳米材料可用于广泛的检测区域,并且在缓冲液中甚至在全血清中显示出非常优异的特异性识别。（3）基于Fe3O4@Au@PEG NPs合成了透明质酸修饰Fe3O4@Au@PEG纳米粒子（Fe3O4@Au@PEG@HA）,并分别用TEM,SEM,XRD,FTIR和EDS对其进行表征。然后基于透明质酸包覆的Fe3O4@Au@PEG纳米粒子构建了新型布鲁氏菌病电化学免疫传感器。实验结果显示,透明质酸包被的金磁纳米粒子修饰的免疫传感器在各种外部环境中表现出高选择性,灵敏性和几乎完美的抗蛋白质性质,尤其是在复杂的生物系统中。更重要的是,这种免疫传感器能够测定100%血清中的目标抗体而不会受到任何显着的干扰。此外,该免疫传感器对目标抗体的线性检测范围是10-15g mL-1到10-1111 g mL-1,检测限（LOD）为0.316 fg mL-1。所有的结果表明这种免疫传感器在临床诊断中具有很大的潜力。