免疫电化学传感器及其在炭疽芽孢检测中应用的研究 本文介绍了用于炭疽芽孢快速检测的免疫电化学生物传感器的设计、制作、应用等全部研制过程。解决了一系列有关的理论与技术问题。推进了生物传感器的实用化。 本电化学生物传感器的检测原理是以免疫学检测上的ELISA夹心法为基础，可以认为是对后者的一种自动化与仪器化设计。 在检测系统的设计方面，我们在生物传感器结构上进行了不同于传统定义的新设计，即将生物识别元件与换能器进行分离式设计。根据国际理论与应用化学学会(IUPAC)对生物传感器的定义，二者是紧密结合在一起的。这种结构上的改变，大大提高了检测系统的功能并改善了传感器的性能。 生物敏感元件是生物传感器的核心部分，而抗体的固定化是此部分工作的关键。我们对两种固定化载体及相应的抗体偶联方法进行了深入研究，一是尼龙膜，一是玻璃珠，两种载体都成功地用共价结合的方式连接上了抗体。其中，所用的尼龙膜有三种，为B膜，C膜，和ABC膜。所用的共价连接方法有EDC法，戊二醛法和直接点样法(仅限于ABC膜)。 在电化学检测器(换能器)的设计上，我们设计制作了三电极体系，即工作电极、参比电极和对电极。采用的方法是：用有机玻璃作为基底材料，制作成三个空心的圆柱，其空心直径为1mm。然后在三个电极的表面涂上一层导电材料，涂有碳浆的两个作为工作电极和对电极，涂有银／氯化银浆的作为参比电极。三者组合形成一个流动的电解池。在这个电化学检测器外壁上有三个引线孔，便于将三个电极与恒电位仪的导电联接。这种电极的设计方式有利于进行实时和动态的测量。 我们采用一步法制备了免疫检测中所用到的酶结合物，即将兔抗炭疽芽孢IgG与碱性磷酸酶用戊二醛一步法进行共价偶联。 在检测系统的仪器化之前，我们首先搭建了手动检测装置平台系统，其中包括两个蠕动泵和若干个三通阀以及导管等，整体设计思路与目标样机相对应。在这套系统上，我们不断改进，并进行了一系列的实验，摸索各种实验条件，优化设计思路，为最终仪器化奠定基础。在这套检测系统平台上进行了含有炭疽和抗抗体样品的检测试验，并获得了理想的检测结果，然后开始进行仪器化工作。 自动化检测是本工作的主要目标之一。我们在设计检测系统时，将所涉及的所有溶液操作进行了自动化设计。可编程控制器(PLC)是本自动检测系统的核心，在我们自行设计的操作程序支持下，它对溶液的各种操作(反应、漂洗、流速及进入流路的顺序等)进行自动化控制，其中包括底物在检测过程中的自动化混合过程。 生物识别元件与换能器进行分离式设计为检测系统带来了诸多优点，优化了电化学检测器的检测性能，有利于检测信号的放大，使检测过程和结果更趋合理。 在完成的样机上对抗抗体和炭疽芽抱进行了初步检测研究，结果表明，样机己达到设计要求，可以自动化完成检测的任务，已具备快速检测微生物的功育琶。