论文部分内容阅读
近二十年内,金属与有机物反应生成了一大类新型的杂化材料,特别是对一维(one-dimensional, 1D)纳米材料已经进行了大量的研究。这种杂化材料的性能不但依赖于其化学组成和晶体结构,而且也受到尺寸大小、表面化学以及形态的影响。本论文提出了一种简单、绿色、无需模板、无需种子的一步水相合成方法,成功制备出类蛋白的银-半胱氨酸杂化纳米线(p-SCNWs),利用p-SCNWs作为信号放大标记物,选用化学发光分析法(Chemiluminescence, CL)与目视比色法检测抗原、DNA杂交及酶等。本论文共有五章。第一章,进行了文献调查和综述,主要介绍金属与有机物杂化纳米材料的研究现状；生物传感器的研究意义、分类特点及发展现状；杂化纳米材料的性质及其在生物传感器中的应用现状；CL的特点、基本原理；同时还概述了本课题的研究目的和研究内容。第二章,提出了一种简单的水相合成方法,成功制备出p-SCNWs。考察了溶液的pH值、硝酸银与半胱氨酸的摩尔比以及浓度对该杂化纳米线形成的影响,结合各种表征数据,探讨并提出了该杂化纳米线的形成机理及3D结构。另外利用该杂化纳米材料中释放出的大量的Ag+催化S2O82-氧化Mn2+生成Mn04-的催化反应与Iuminol-MnO4--OH-的化学发光反应相偶合,考察了p-SCNWs的催化偶合化学发光性质,对p-SCNWs中的含银量进行了定量检测。第三章,生物功能化的p-SCNWs可作为新型的化学发光信号放大标记物来检测抗原,如癌胚抗原(CEA)。将捕获抗体固定在磁珠表面,与目标物CEA形成夹心结构免疫复合物,采用CL方法进行检测。在优化后的条件下检测CEA,线性范围为5-400 fg/mL,检测限为2.2fg/mL(3δ, n=11),该方法的灵敏度远低于传统的ELISA检测灵敏度。第四章,将核酸功能化后的p-SCNWs作为信号放大标记物,分别采用目视比色法和化学发光法来检测DNA杂交。实验中采用三明治杂交模式,杂交物中的p-SCNWs分解释放出大量Ag+。Ag+催化反应K2S2O8-MnSO4-H3PO4,使之生成紫色的KMnO4,采用目视比色法检测。另外根据KMn04在碱性环境下可氧化luminol,产生强的化学发光信号,同时采用CL法对DNA杂交进行测定。两种不同分析方法的检测限分别为7.5 fM与0.34 fM(3σ),均可明显识别单碱基错配与完全错配,具有很好的选择性。第五章,为了显示核酸功能化后的p-SCNWs作为信号放大标记物的通用性,我们选择核酸适体修饰的p-SCNWs探针特异性识别凝血酶,生成稳定的G-四倍体作为模型检测蛋白质。可识别凝血酶上不同位点的两条适体,分别修饰在磁珠与p-SCNWs表面,然后分别与凝血酶特异性结合,形成夹心复合物。采用目视比色法与CL法对凝血酶进行测定。两种不同分析方法的检测限分别为5 pM与0.17 pM (3σ)。