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人胰岛素样生长因子-I(IGF-I)是一种重要的多肽类激素，在生长激素(GH)-IGF轴的内分泌调节系统中发挥着关键性的作用。由于IGF-I与GH被认为可以增加肌肉力量，近年来成为竞技体育中某些运动员为提高比赛成绩的滥用药物之一。虽然GH与IGF-I都被国际反兴奋剂组织(World Anti-Doping Agency,WADA)列为违禁药物，但由于迄今尚未确立世界公认的检测GH或IGF-I滥用的分析方法，对相关法规的有效执行造成了严重的制约。血液中的IGF-I受到GH的调控，故其水平能够用于间接指示GH的摄入量。同时，人体内IGF-I的水平出现异常还与多种疾病相关，因此，开发灵敏、可靠、实用性强的血清IGF-I的检测技术不仅可在兴奋剂检测领域发挥重要的作用，也有利于提高相关疾病的临床诊断水平。
本论文首先探索和建立了利用六聚组氨酸作为标记物的新型IGF-I免疫检测方法。利用基因工程技术，通过克隆、表达、纯化与复性等过程，分别获得了IGF-I与六聚组氨酸标签(6×His tag)的两种融合蛋白，即IGF-I-6H和16H-IGF-I-6H。利用表面等离子体共振(SPR)技术研究了二者与IGF结合蛋白、抗IGF-I抗体、抗6H抗体之间的结合动力学过程。实验结果表明，两种融合蛋白的免疫反应性与生物学活性均得到保持。基于这两种6×His tag融合蛋白，建立了三种IGF-I的酶联免疫吸附分析(ELISA)模式。这三种模式的检测限在10-40 nmol/L之间，人血清中的加标回收率在92-107％之间。其中，制备6×His tag与目标分析物的融合蛋白，结合使用酶标抗6H抗体作为指示剂的夹心竞争ELISA模式有望发展成为一种适用于各种多肽或蛋白质定量检测的通用型免疫分析方法。
论文还利用重组DNA和蛋白质工程技术制备得到了β-半乳糖苷酶仅给体与IGF-I的融合蛋白(6H-IGF-I-Gal-D)以及β-半乳糖苷酶α受体蛋白(Gal-A-6H)。这两种蛋白可以结合形成α复合物，该复合物具有与天然β-半乳糖苷酶近似的酶活性。基于β-半乳糖苷酶的α互补效应，建立了可用于检测IGF-1的直接竞争ELISA模式。