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目的:甲胎蛋白(AFP)是一种重要的肿瘤标志物,可在原发性肝癌中表达。AFP的定量检测在肝癌的筛查和诊断中起着至关重要的作用。近年来,电化学免疫传感器以其响应速度快、选择性好、操作方便、灵敏度高等优点受到广泛关注。酶扩增技术具有高度的电催化性能和生物相容性是一种有用的信号放大策略。然而,生物酶很容易受到周围环境因素的影响,如pH值,温度和湿度等。纳米酶作为一种新型的人工酶,具有很强的催化活性和稳定性,可以很好地替代天然酶用于酶扩增技术。在本论文中,我们将具有优异性能的纳米酶应用于电化学活性纳米探针的构建来增强检测灵敏度。方法:1.用花状金微结构/聚苯胺/还原氧化石墨烯/普鲁士蓝复合物(HFG/PANI/rGO/PB)修饰传感界面,构建了一种相对稳定的检测甲胎蛋白的无标记电化学免疫传感器。采用示差脉冲伏安法(DPV)对实验条件进行优化。同时制备基于花状金微结构/聚苯胺/普鲁士蓝复合物和花状金微结构/还原氧化石墨烯/普鲁士蓝复合物的免疫传感器以对照研究不同免疫传感器的分析性能。2.合成了核壳结构的钯铂纳米颗粒(Pd@Pt),并通过透射电子显微镜对其进行了表征。用电沉积技术将金纳米粒子(AuNPs)沉积到玻碳电极(GCE)表面并通过AuNPs固定甲胎蛋白(AFP)的一级抗体(Ab1)。将核壳结构的钯铂纳米颗粒(Pd@Pt)偶联硫堇(Thi)和AFP二抗(Ab2)作为电化学免疫信号探针,构建了具有信号放大效应的电流型免疫传感器并用于AFP的高灵敏检测。3.在金电极上电沉积金纳米颗粒形成纳米膜,作为AFP一抗(Ab1)的固定化载体。将Pd@Pt与聚苯胺官能化碳纳米管(PANI@CNT)结合成Pd@Pt/PANI@CNTs纳米复合物,偶联硫堇(Thi)和AFP二抗(Ab2)作为电化学免疫信号探针,构建了具有信号放大效应的夹心型电化学免疫传感器并用于AFP的高灵敏检测。结果:1.基于花状金微结构/聚苯胺/还原氧化石墨烯/普鲁士蓝复合物的免疫传感界面的构建。与HFG/PANI/PB修饰免疫传感器相比,HFG/PANI/rGO/PB修饰的免疫传感器具有更高的灵敏度。与HFG/rGO/PB修饰的免疫传感器相比,HFG/PANI/rGO/PB修饰免疫传感器具有更宽的检测范围。在最佳条件下,该免疫传感器对AFP的检测结果为:DPV响应值随AFP水平从0.01 ng/m L增加到30 ng/mL而降低,DPV响应值与AFP水平的对数之间存在良好的线性关系。线性方程为I(μA)=-6.5608lgCAFP(ng/m L)+24.5159,其中R2为0.9289。检测限为0.003 ng/m L。2.基于Pd@Pt核壳结构纳米酶作为信号放大策略制备的电化学免疫传感器。在含有H2O2的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,Pd@Pt纳米酶能催化H2O2氧化电子媒介体Thi,产生增强的还原峰电流。在最优实验条件下,该免疫传感器的差分脉冲伏安(DPV)还原峰电流与AFP质量浓度的对数在0.1 pg/m L到100 ng/mL范围内呈良好的线性关系,检测限为0.035 pg/m L(S/N=3)。线性方程为ΔI(μA)=0.9576lgCAFP(ng/mL)+5.1557,其中R2为0.993。3.基于Pd@Pt核壳纳米颗粒/聚苯胺官能化碳纳米管纳米酶作为信号放大策略制备的电化学免疫传感器。在最优实验条件下,该免疫传感器的差分脉冲伏安(DPV)还原峰电流与AFP质量浓度的对数在0.01 pg/mL到100 ng/m L范围内呈良好的线性关系,检测限为3.5 fg/m L(S/N=3)。线性方程为ΔI(μA)=2.0164lgCAFP(ng/m L)+12.3075,其中R2为0.9799。结论:1.研究了聚苯胺和还原氧化石墨烯对所构建的免疫传感器性能的影响。聚苯胺/还原氧化石墨烯由于良好的电化学性能,可以有效地防止普鲁士蓝泄漏并形成一个稳定的传感平台,增强了电流响应,获得了更低的检测限。2.用Pd@Pt纳米酶作为信号放大策略,制造了一种检测AFP的新型夹心型电化学免疫传感器。铂(Pt)和钯(Pd)作为两种重要的贵金属基纳米酶,具有良好的生物相容性和优异的仿酶催化性能,可以有效地提高检测灵敏度。而且,具有核壳结构的双金属纳米酶有较大的连接面积和丰富的活性位点,可以固定大量抗体。该免疫传感器具有良好的重现性、稳定性和选择性,可用于对AFP的检测。3.为了负载更多的二抗,将Pd@Pt负载到具有高电导率,吸附能力和大的比表面积的聚苯胺官能化碳纳米管(PANI@CNT)上。因此,更多的二抗和硫堇通过PtNPs与二抗和硫堇的硫醇或烷基胺之间的共轭结合到示踪剂上。结果表明,由于所制备的纳米酶(Pd@Pt/PANI@CNTs)含有大量硫堇对过氧化氢具有较高的催化活性。该免疫传感器对甲胎蛋白有明显的响应信号。