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生物标志物是人体血液或体液中一类与癌症息息相关的物质,其中蛋白质是最常见的一类生物标志物。临床发现,在癌症初期(第一阶段)就开始接受治疗的患者存活率明显提高,也就是说癌症的早期诊断和治疗至关重要。因此开发设计一种超高灵敏度以及高选择性的生物传感器迫在眉睫。近几年,纳米材料的高速发展为生物传感器的构建提供了支持。本文合成了多种纳米材料,标记和固定生物分子,利用夹心型免疫分析原理构建光学免疫传感器,以实现对阿尔茨海默症和前列腺癌相关生物标志物的高灵敏检测。本文主要内容概括如下:1、基于CdTe@SiO2纳米材料的荧光免疫传感器对前列腺特异性抗原的高灵敏检测与碲化镉(CdTe)量子点相比,CdTe@SiO2复合量子点具有更强的荧光强度,并且具有防止由光氧化造成的量子点光学性质恶化、荧光量子产率降低以及重金属泄露等优点。因此用CdTe@SiO2复合量子点作为荧光标记物,利用夹心型免疫分析原理构建荧光免疫传感器,以实现对前列腺特异性抗原的高灵敏检测。结果表明,该荧光免疫传感器在抗原浓度为0.01～5 ng/mL范围内具有较好的线性,检出限为0.005 ng/mL。2、基于石墨烯量子点的荧光免疫传感器在磷化蛋白检测中的应用硅纳米材料(简称硅球)具有良好的生物兼容性和大的比表面积,可作为纳米载体负载信号物质和生物分子。而石墨烯量子点具有许多独特的优点,如相当低的毒性,良好的生物兼容性,优异的化学惰性,稳定的荧光性质,并且表面含有丰富的羧基,可被用作荧光标记物产生荧光信号。因此将硅球作为载体固定抗体和石墨烯量子点,得到石墨烯量子点-抗体-硅球抗体复合物,利用夹心型免疫分析法原理构建荧光免疫传感器,实现对磷化蛋白的检测。3、石墨烯量子点的类酶性质及其在免疫传感器中的应用通过热解L-谷氨酸得到的石墨烯量子点具有良好的类过氧化氢酶催化活性,且表面含有氨基和羧基官能团,能够与生物分子偶联,可用作比色分析法的信号标记物质。磁性纳米颗粒具有大的比表面积,在外加磁场作用下易于分离和清洗,同时也具有良好的类过氧化氢酶催化活性。基于此,构建了以磁性纳米颗粒为载体,石墨烯量子点为信号标记物的比色免疫传感器。通过磁性纳米材料和石墨烯量子点的协同作用放大输出信号,同时该免疫传感器避免了操作繁杂,耗时长的检测过程,有望应用于临床检测。