论文部分内容阅读
生物传感器是利用生物活性物质分子(如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜、细胞等)识别的功能,将生化反应转变成可用输出信号,从而进行生命物质和化学物质检测和监控的装置。电化学免疫传感器是一种将电化学分析方法与免疫学技术相结合而发展起来的具有快速、灵敏、选择性高、操作简便等特点的生物传感器。最近几年,纳米技术开始应用于生物传感器领域。纳米材料(nanomaterials)具有大的比表面积、高的表面反应活性、好的生物相容性等有点,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的保持其生物活性。因此,纳米材料(如纳米粒子、纳米线,纳米管等)被广泛应用到生物传感器。基于这些原因,本文探索和研究以功能性或磁性纳米材料为固载机制的生物免疫传感器测定。本文的主要研究工作如下1.基于磁性纳米材料的免疫传感器的研究设计了一种制备过程简单快速的传感器,具有较高的灵敏度高以及良好的选择性、重现性和长期稳定性等优点,并可使用于其它免疫分子的检测。ITO导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上,利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡(俗称ITO)膜加工制作成的。它有导电性良好、便于修饰、适合加工、造价便宜等优点。利用磁性纳米粒子掺杂聚苯胺使其具有了较为良好的导电能力的优点,将Fe3O4-聚苯胺(PANI)复合纳米材料修饰于铟锡氧化物(ITO)导电玻璃上研制出测定甲胎蛋白(AFP)含量的免疫传感器。通过交流阻抗和循环伏安法对该免疫传感器的修饰过程进行了表征。结果表明,该免疫传感器的响应与AFP的浓度在1～120 ng·mL-1范围内有良好的线性关系,相关系数为0.9983,检测下限为0.6 ng·mL-1(S/N=3),并具有良好的重现性和稳定性。2.纳米线与磁性纳米粒子构建信号放大的酶免疫传感器的研究构建了信号放大的CEA免疫传感器。与传统方法相比,这一方法有三个明显的优势：首先,使用聚碳酸酯(PC)膜作为空间阻隔物和疏导物沉积立体金纳米簇并以金硫纳米线吸附在上面增强其三维结构,提供了大而消晰地表面积增加了电子传递的效率。其次,利用磁性纳米的物理特性和纳米颗粒的表面优点,制备Au-CS-PB-Fe3O4作为标记物。最后将GOD和HRP两种酶标记到磁性纳米粒子上。在双酶多重催化放大的作用下,能再次增强电化学响应信号,提高免疫传感器的灵敏度。从而制备出超灵敏、低成本、低的检测限、宽的线性范围的电流型免疫传感器。结果表明,该免疫传感器测得的线性范围为0.05～200 ng·mL-1,检测下限为0.019 ng·mL-1。