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摘要：电化学免疫传感器集免疫反应的特异性、传感技术的灵敏性和电化学技术的多样性于一体,具有特异性强、操作简单、可实时输出和易微型化等优点,被广泛运用于癌症早期诊断、环境监测与食品安全等领域。而传统的免疫浅析策略有着成本高,对小分子目标物检测灵敏度有限等局限,本论文基于丝网印刷技术,超分子主客体相互作用与金属纳米粒子催化底物等原理进展了新型安培免疫传感器,在环境公共安全和食品安全两个领域具有潜在的运用价值。两方面的工作如下所示：1、基于无酶信号放大的可抛式电化学免疫传感器用于结核杆菌脂阿拉伯甘露糖抗体检测利用金纳米粒子标记的金葡萄球菌蛋白A (Au-SPA)作为电化学信号标记物,结合丝网印刷技术,进展了一种用于检测结核病人脂阿拉伯甘露糖(LAM)抗体的简便、快速的可抛式电化学免疫传感器。该可抛式免疫传感器以印刷碳电及其基底,通过在工作电极表面直接物理吸附捕获抗原,并山扫描电镜表征电极表面形貌。通过免疫反应识别LAM抗体后,再根据SPA与抗体的特异性作用固定Au-SPA。将Au纳米粒子作为信号标记物引入到免疫传感器中,通过在0.1M的盐酸中生成高电活性物质用于信号放大。与酶免疫传感器相比,Au纳米粒子作为无酶标记物具有很多显著优势,如反应系统不需除氧,且不易失活,具有良好的稳定性。最优检测条件下,在电位+1.3V下先预氧化Au纳米粒子30s生成AuC14-,再检测AuCl4,在电极表面的还原信号,实现对LAM抗体的信号的放大检测。该策略对LAM抗体的检测线性范围为15.6ng/mL-1000ng/mL,检测限约为5.3ng/mL。该免疫传感器具有高选择性和良好的稳定性,同时还容易操作,为结核病的早期诊断提供一个有效的辅助工具。2、基于金刚烷与β-环糊精功能化AuPd双金属纳米探针的主客体作用的超灵敏电化学小分子免疫检测利用β-环糊精(β-CD)与金刚烷(ADA)之间的超分子主客体作用的模块式标记对策进展了一种电化学免疫传感器。通过氨基反应制备金刚烷标记抗体(ADA-Ab),通过计算得到每个抗体上的ADA单元负载数量为7个。通过金属-S化学键作用在水溶液中合成β-环糊精功能化AuPd双金属纳米颗粒(AuPd-CD),并用透射电镜和X射线光电子能谱对其进行表征。首先,在电极表面修饰上抗原,竞争免疫反应之后,ADA-Ab与抗原形成免疫复合物,之后再通过环糊精与金刚烷的主客体作用,将大量的AuPd纳米粒子固定在免疫传感器表面上。由于AuPd双金属纳米粒子对NaBH4的电催化效率高,由此进展了一种以氯霉素为模型的对小分子抗原有超高灵敏度的免疫传感器。该免疫传感器对氯霉素检测的线性范围为50pg/mL-50μg/mL,检测限为4.6pg/mL。由于抗原-抗体之间的特异性识别,该策略具有很高的选择性。主客体相互作用的对策为小分子目标物的超灵敏检测提供了一种通用的标记策略。关键词：无酶免疫传感器论文脂阿拉伯甘露糖抗体论文金纳米粒子论文丝网印刷电极论文超分子化学论文主客体相互作用论文金钯双金属纳米粒子论文氯霉素论文
摘要7-9
英文摘要9-11
本论文主要革新点11-12
第一章 绪论12-32
1.1 免疫浅析与免疫传感器12-15
1.1.1 免疫浅析12-14
1.1.2 免疫传感器14-15
1.2 免疫活性单元的固定及标记策略15-21
1.2.1 生物亲和作用固定法15-16
1.2.2 金属纳米粒子-蛋白质相互作用16-17
1.2.3 共价偶联反应17-18
1.2.4 点击化学18-19
1.2.5 超分子主客体相互作用19-20
1.2.6 抗体结合蛋白20
1.2.7 其他固定抗体(或抗原)的策略20-21
1.3 电化学免疫传感器21-26
1.3.1 电化学免疫传感器在肿瘤标志物检测中的运用22-23
1.3.2 电化学免疫传感器在环境监测中的运用23-24
1.3.3 电化学免疫传感器在食品安全中的运用24-26
1.4 本论文的目标与主要工作26
抗体检测32-42摘要32
2.1 引言32-34
2.2 实验部分34-35
2.2.1 试剂34
2.2.2 仪器34-35
2.2.3 免疫传感器的制备35
2.2.4 免疫浅析步骤35
2.3 结果与讨论35-39
2.3.1 生物传感器的表征35-36
2.3.2 电化学检测条件的优化36-37
2.3.3 免疫传感器性能浅析37-38
2.3.4 免疫传感器的特异性、重复性、稳定性和运用38-39
2.4 结论39