论文部分内容阅读
人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin, HCG)主要是胎盘组织的滋养层细胞分泌的一种涎糖蛋白,它的分泌与滋养细胞的数量密切相关,故HCG的测定是早期妊娠诊断(包括早孕、流产和异位妊娠等)以及滋养细胞疾病(如葡萄胎、绒癌及滋养层肿瘤、前列腺癌和生殖细胞肿瘤等)诊断的重要指标。已经报道的检测HCG的方法有放射免疫检测法、酶联免疫法、金标试纸卡片检测法、荧光标记免疫检测法、酶标电泳法和电化学免疫分析法等。电化学免疫传感器因其检测速度快、成本低、操作简单、携带方便等优点而越来越受人们的关注,如何高效地固载免疫蛋白、提高传感器的灵敏度和其他性能成为目前研究的热点。纳米材料具有大的比表面积、高的表面反应活性、好的生物相容性等优点,被广泛地用作生物分子的固载基质,这样可以有效地增加生物分子的固载量同时也可较好地保持其生物活性。本文拟采用不同形貌的纳米材料,结合静电吸附、共价交联和电沉积等技术构建了三种HCG电流型免疫传感器。本文的主要研究工作如下：1.基于银-二氧化钛-壳聚糖膜及空心纳米铂修饰的人绒毛膜促性腺激素传感器的研究利用银-二氧化钛-壳聚糖(Ag-TiO2-CS)纳米复合物和空心纳米铂(HPtNPs)固载人绒毛膜促性腺激素抗体(anti-HCG),构建灵敏的电流型HCG免疫传感器。Ag-TiO2-CS复合物由于Ag(0)和Ag(1)的氧化还原而具有较好的电化学活性,TiO2有助于增大复合物的比表面积且协同CS增加该复合物与玻碳电极(GCE)的粘附作用,由于CS具有大量的氨基,通过氨基与空心纳米铂的共价和静电吸附作用从而将空心纳米铂固定到电极上以吸附anti-HCG,该纳米复合物制作简单且稳定性好,利于延长目标传感器的寿命。拟采用透射显微(TEM)对Ag-TiO2-CS和HPtNPs进行表征,采用循环伏安法(CV)对传感器的组装过程进行表征同时对实验条件进行优化。2.基于电沉积制备碳纳米管-壳聚糖复合膜检测人绒毛膜促性腺激素的传感器研究利用电沉积方法在玻碳电极(GCE)表面修饰上碳纳米管-壳聚糖(CNTs-CS)复合膜,再利用戊二醛(GA)作交联剂将媒介体硫堇(Thi)分子固定到电极上,然后利用复合膜上的氨基吸附二氧化钛-金纳米粒子(Au-TiO2)以固载anti-HCG,最后用牛血清蛋白(BSA)封闭其非特异性活性位点,制得HCG免疫传感器。利用透射显微镜和扫描电镜对Au-TiO2和CNTs-CS、CS膜进行表征,采用循环伏安法(CV)和交流阻抗(EIS)对修饰电极的制备过程进行表征,并采用差分脉冲伏安法(DPV)考察电极的性能。由于该免疫传感器采用电沉积法制备CNTs-CS膜,与传统的滴涂法相比,更有利于控制CNTs-CS膜的厚度,进而有效地提高传感器的重现性。3.基于酶标记的普鲁士蓝-碳纳米管复合物构建的信号放大的免疫传感器的研制采用酶标记的普鲁士蓝-碳纳米管复合物放大系统构建信号放大的新型电化学免疫传感器。首先在玻碳电极表面修饰上二氧化钛-壳聚糖(TiO2-CS)纳米复合物,由于CS上存在大量的氨基,采用戊二醛交联anti-HCG,接着用BSA封闭后制得HCG免疫传感器。采用双抗体夹心分析模式进行测定,用纳米金-普鲁士蓝-碳纳米管(AuNPs-PB-CNTs)复合物吸附辣根过氧化氢酶标记的HCG抗体(HRP-Ab2),在底液中加入底物H2O2,在HRP和PB的协同作用下,产生放大的电流信号,从而有效地提高该传感器灵敏度。采用AuNPs-PB-CNTs作为二抗分子的载体,由于其大的比表面积,可以有效地增大HRP-Ab,分子的固载量,同时还固载了媒介体PB,利于检测信号的放大。