在電化學(xué)免疫傳感器的構(gòu)建中免疫傳感界面的長期穩(wěn)定性是一個很重要的問題。本論文制備了一種新型穩(wěn)定的癌胚抗原(CEA)電化學(xué)免疫傳感器。該免疫傳感器是由金納米顆粒修飾玻碳電極所形成的傳感界面(GC-Ph-AuNP)構(gòu)建而得的。首先在玻碳電極上修士一層對苯二胺,然后金納米顆粒通過碳金鍵被固定到玻碳電極表面。癌胚抗原的抗體(anti-CEA)通過吸附在金納米顆粒表面從而被固定在玻碳電極上。本論文所制備的電化學(xué)免疫傳感器的線性范圍是10 fg 到 100 ng mL-1,檢出限為3 fg mL-1 (信噪比=3)。該免疫傳感器的響應(yīng)電流在一個月內(nèi)僅降低了4?。本論文所制的免疫傳感器展現(xiàn)了較高的靈敏性,較寬的線性范圍,較低的檢出限以及較好的選擇性和穩(wěn)定性。同時這種免疫傳感界面的構(gòu)建方式可以被廣泛的應(yīng)用在其他免疫傳感器的構(gòu)建中。
關(guān)鍵詞:癌胚抗原;電化學(xué)免疫傳感器;金納米顆粒;碳金鍵
疾病相關(guān)蛋白的精確及靈敏測定在臨床診斷、生物利用和生物化學(xué)研究中是非常重要的(Lefkowitz et al., 2010; Dutsch-Wicherek, 2010)。特別是,腫瘤和傳染性疾病相關(guān)蛋白的臨床測定是能盡早發(fā)現(xiàn)腫瘤、癌癥等疾病的高度可靠的診斷方法(Gunaseelan et al., 2010; Coyle and Johnston, 2010)。近年來免疫測定法由于其較好的選擇性和較高的靈敏度已經(jīng)在腫瘤標(biāo)志物的定量檢測和癌癥篩查中得到了越來越多的關(guān)注(Gas et al., 2010; Bosker and Huestis, 2009)。目前我們已經(jīng)形成了多種能夠精確檢測腫瘤標(biāo)志物的免疫分析方法,包括化學(xué)發(fā)光免疫分析法,熒光免疫分析法,拉曼光譜免疫分析法,電化學(xué)免疫分析法和表面等離子體共振免疫分析法(Xu et al., 2011; Tang et al., 2010; Song et al., 2009; Chen et al., 2009; Bi et al., 2009; Dai et al., 2011)。其中電化學(xué)免疫分析法由于具有靈敏度高、檢測限低,分析快速等優(yōu)點而引起了廣泛的關(guān)注(Wang et al., 2004; Centi et al., 2007; Zhang et al., 2010; Malhotra et al., 2010)。
由于納米技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)將納米技術(shù)運用于電化學(xué)免疫傳感器可以進一步改善電化學(xué)免疫傳感器的性質(zhì)(Ma et al., 2002; Wang et al., 2007; Li et al., 2006)。最近,報道了一系列的將金納米材料應(yīng)用于固定生物分子的文章(Liu et al., 2006; Wang et al., 2006a,b; Wang et al., 2008)。其中金顆納米粒因其具有合成簡便、比表面積大和吸附能力強等優(yōu)勢而受到人們的格外關(guān)注。金納米顆粒良好的生物相容性和電子傳導(dǎo)能力可以在電極表面提供一個溫和的不受限制的微環(huán)境并促進表面生物分子和電極之間的電子傳遞,因而金納米顆粒常作為一種膜修飾材料而被用于電化學(xué)免疫傳感器的構(gòu)建(Ma et al., 2002; Shi et al., 2011; Wang et al., 2011; Xu et al., 2010; Su et al., 2006)。然而,含有金納米顆粒的修飾膜的長期穩(wěn)定性是其進一步應(yīng)用中一個亟待解決的問題。常見的固定金納米顆粒方法有靜電吸引法、包埋法以及利用化學(xué)鍵(S-Au、NH-Au鍵)的方法(Wang et al., 2003; Xu et al., 2007; Haryono et al., 2006; Shenhar et al., 2005; Pacifico et al., 2005; Tognarelli et al., 2005; Yamanoi et al., 2004)。這些方法存在著以下一些缺點:1)對基底物質(zhì)的附著力不夠(包埋法、S-Au、NH-Au鍵法);2)在特定的化學(xué)環(huán)境里不穩(wěn)定(靜電吸引法、包埋法);3)金納米顆粒固定的多少及方向不可控(包埋法、S-Au、NH-Au鍵法)以及4)固定金納米顆粒的用時太長(靜電吸引法)(Wohltgen et al., 1998; Leibowitz et al., 1999; Templeton et al., 2000)。
本項工作中,研究出一種新型的含有被穩(wěn)定固定到玻碳電極表面的金納米顆粒的免疫傳感界面(GC-Ph-AuNP),并以此免疫傳感界面制備了用于癌胚抗原(CEA)檢測的新型電化學(xué)免疫傳感器。該傳感器具有良好的穩(wěn)定性及重現(xiàn)性、較廣的線性范圍(10 pg-100 ng mL?1)、較低的檢出限(3 fg mL?1,信噪比=3)以及簡單快速的制備方法。
北京市二等獎