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新型電流型免疫E+E傳感器及電化學(xué)適體E+E傳感器
電化學(xué)免疫E+E傳感器是將電化學(xué)分析方法與免疫學(xué)技術(shù)相結(jié)合而構(gòu)建的一類生物E+E傳感器,具有靈敏度高、選擇性好、易于微型化和自動(dòng)化、可進(jìn)行在線活體分析等優(yōu)點(diǎn),在生物分析、臨床診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到了高度重視和廣泛應(yīng)用。

新型電流型免疫E+E傳感器及電化學(xué)適體E+E傳感器
構(gòu)建電化學(xué)免疫E+E傳感器的關(guān)鍵在于如何利用生物分子固定化技術(shù)和固定化材料將生物分子穩(wěn)定、高活性的固載到換能器表面。納米材料具有比表面積大、吸附力強(qiáng)、生物相容性好等特性,將其用于固載生物分子可在提高生物分子(抗原或抗體)的吸附量和穩(wěn)定性的同時(shí)很好的保持生物分子的生物活性,使E+E傳感器的靈敏度和使用壽命得到提高。通過指數(shù)富集配體系統(tǒng)進(jìn)化(SELEX)技術(shù)從人工構(gòu)建的隨機(jī)單鏈寡核苷酸文庫里篩選出來的適體(Aptamer)可以與蛋白質(zhì)、氨基酸、藥物或無機(jī)離子等多種目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行特異性結(jié)合,被廣泛用于生物E+E傳感器、藥物檢測(cè)、醫(yī)學(xué)診斷和治療等方面。電化學(xué)適體E+E傳感器是一種將適體作為分子識(shí)別元件固定電極上,根據(jù)適體與目標(biāo)分析物結(jié)合前后電化學(xué)信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)分析物檢測(cè)的分析器件,近年來其發(fā)展備受關(guān)注。主要從以下幾個(gè)方面開展研究工作:基于新型有機(jī)-無機(jī)氧化還原復(fù)合膜的高靈敏電流型免疫E+E傳感器研究 以癌胚抗原(CEA)和癌胚抗體(anti-CEA)為生物模型分子,采用電沉積技術(shù)和共價(jià)鍵合作用,研制新型高靈敏電流型免疫E+E傳感器。利用有機(jī)材料苝四甲酸二酐(PTCDA)和乙二胺為原料合成了一種新的有機(jī)化合物(PTCDA衍生物,簡(jiǎn)寫為PTC-NH_2并使其與修飾于電極表面的普魯士藍(lán)形成結(jié)構(gòu)均一、穩(wěn)定性好的有機(jī)-無機(jī)氧化還原復(fù)合膜。再利用PTC-NH_2表面帶有的豐富的氨基將具有比表面積大、吸附力強(qiáng)、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)的納米金共價(jià)固定于多孔膜表面,形成納米金單層。通過納米金單層吸附固定anti-CEA分子,制得無試劑電流型免疫E+E傳感器。實(shí)驗(yàn)探討了影響免疫E+E傳感器性能的主要實(shí)驗(yàn)條件和參數(shù),考察了該免疫E+E傳感器對(duì)CEA的響應(yīng)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用該方法制備的免疫E+E傳感器具有靈敏度高、穩(wěn)定性利選擇性好等優(yōu)點(diǎn)。新型有機(jī)-無機(jī)氧化還原復(fù)合膜層層組裝的無試劑高靈敏電流型前列腺特異性抗原免疫E+E傳感器研究 采用電沉積技術(shù)和共價(jià)鍵合作用,將前列腺特異性抗體(anti-PSA)分子固定在納米金/多層有機(jī)-無機(jī)氧化還原復(fù)合膜修飾的玻碳電極表面,從而制得新型高靈敏高穩(wěn)定的電流型免疫E+E傳感器。以苝四甲酸二酐(PTCDA)和乙二胺為原料合成有機(jī)化合物(PTCDA衍生物,簡(jiǎn)寫為PTC-NH_2),并使其與普魯士藍(lán)在電極表面層層組裝,形成結(jié)構(gòu)均一、穩(wěn)定性好的多層有機(jī)-無機(jī)氧化還原復(fù)合膜。然后,通過復(fù)合膜表面豐富的氨基吸附帶負(fù)電的納米金顆粒,從而形成比表面積大、吸附力強(qiáng)、生物相容性好的納米金單層。zui后通過納米金單層吸附固定anti-PSA分子。實(shí)驗(yàn)詳細(xì)研究了該免疫E+E傳感器的性能,其對(duì)前列腺特異性抗原(PSA)檢測(cè)的線性范圍為0.5～16.0 ng/mL,相關(guān)系數(shù)為0.985,檢測(cè)限為0.02 ng/mL。高靈敏腺苷電化學(xué)適體E+E傳感器研究 采用自組裝技術(shù),將具有雙功能的部分DNA雙鏈體固載在金電極表面研制高靈敏、可重復(fù)使用的電流型腺苷適體E+E傳感器。

新型電流型免疫E+E傳感器及電化學(xué)適體E+E傳感器
首先將3'末端標(biāo)記二茂鐵的腺苷適體(FABA)和與其部分互補(bǔ)的5'末端標(biāo)記巰基的單鏈DNA(TPCS)進(jìn)行雜交形成具有雙功能的部分DNA雙鏈體(TPCS-FABA);再利用巰基自組裝技術(shù)將該部分DNA雙鏈體固定在金電極上,從而制得高靈敏、可重復(fù)使用的電流型適體E+E傳感器。對(duì)該適體E+E傳感器的性能進(jìn)行了研究。該E+E傳感器對(duì)腺苷檢測(cè)范圍為5.0×10~(-8)～1.5×10~(-5) mol/L,相關(guān)系數(shù)為0.9898,檢測(cè)限為1.65×10~(-8) mol/L。