免疫分析是一种高选择性、高灵敏度的分析方法。天然酶标记的化学发光免疫分析得到了深入的研究,但由于天然酶具有易失活、不稳定等缺点,所以非常有必要发展一系列具有天然酶活性且稳定的模拟酶。卟啉,尤其是金属卟啉,是许多天然酶的活性中心,常用于制备性能优良的模拟酶。水溶性的金属卟啉分子,如锰卟啉和铁卟啉,具有良好的过氧化物酶活性,在化学发光体系中能催化鲁米诺-过氧化氢产生较强的化学发光。本工作以卟啉分子为酶活性中心,制备新型卟啉复合物及卟啉纳米球,构建高效的化学发光免疫分析体系。1.基于锰卟啉/DNA复合物构建高效的生物分析平台基于金属卟啉的催化性质和能与DNA结合的特性,本论文利用DNA放大技术在免疫复合物上原位合成锰卟啉/DNA复合物,构建高效化学发光免疫检测平台。锰卟啉/DNA复合物是一种极好的过氧化物模拟酶,具有高效的催化活性和较快的催化动力学,相比于辣根过氧化物酶和DNAzyme (G-quadruplex/hemin),其在光照、高温、高pH条件下,具有更好的稳定性。锰卟啉和双链DNA骨架的沟槽结合作用有效地保持了锰卟啉的催化活性,同时提高了它的稳定性。通过夹心免疫反应,修饰生物素的DNA链连接在抗体—抗原—抗体免疫复合物上,原位进行等温杂交链(HCR)反应,合成锰卟啉/DNA复合物,该复合物能很好的催化鲁米诺-过氧化氢反应,高效指示免疫反应,是一种高效的化学发光免疫分析探针。HCR辅助的原位酶生成反应可以随着HCR反应持续进行,在一个免疫复合物上可形成大量的卟啉活性中心,实现信号放大。本工作以癌胚抗原CEA为模型,其检测线性范围为10pg/mL到100ng/mL,检测限为6.8pg/mL。该锰卟啉/DNA复合物合成简单、容易功能化,并可以结合DNA放大技术进行信号放大,在生物检测和其他相关领域具有广泛的应用前景。2.锰卟啉化学发光纳米反应器的构建及其在免疫微阵列的应用多组分免疫分析具有通量高、样品消耗少、分析成本低等优点,在多肿瘤标志物的同时检测及恶性肿瘤的筛查方面具有重要的应用价值。由于化学发光信号比较微弱,其在蛋白质微阵列领域的发展及其缓慢。本工作将利用双亲性的高聚物F127和高分子聚合物为封胶材料,制备内含大量锰卟啉的纳米反应器,最大限度的放大化学发光信号,构建超灵敏化学发光检测平台,同时利用生物芯片制作及分析系统制备免疫微阵列,发展简单、高通量、高灵敏、成本低廉的化学发光免疫微阵列分析平台。该工作对蛋白质微阵列的发展、肿瘤标志物的临床免疫检测及恶性肿瘤的大规模筛查等领域具有积极的意义。