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新型電流型免疫E+E傳感器及電化學適體E+E傳感器
電化學免疫E+E傳感器是將電化學分析方法與免疫學技術相結合而構建的一類生物E+E傳感器,具有靈敏度高、選擇性好、易于微型化和自動化、可進行在線活體分析等優(yōu)點,在生物分析、臨床診斷、環(huán)境監(jiān)測等領域得到了高度重視和廣泛應用。

新型電流型免疫E+E傳感器及電化學適體E+E傳感器
構建電化學免疫E+E傳感器的關鍵在于如何利用生物分子固定化技術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、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)進化(SELEX)技術從人工構建的隨機單鏈寡核苷酸文庫里篩選出來的適體(Aptamer)可以與蛋白質、氨基酸、藥物或無機離子等多種目標物質進行特異性結合,被廣泛用于生物E+E傳感器、藥物檢測、醫(yī)學診斷和治療等方面。電化學適體E+E傳感器是一種將適體作為分子識別元件固定電極上,根據(jù)適體與目標分析物結合前后電化學信號的變化來實現(xiàn)對目標分析物檢測的分析器件,近年來其發(fā)展備受關注。主要從以下幾個方面開展研究工作:基于新型有機-無機氧化還原復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,采用電沉積技術和共價鍵合作用,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化合物(PTCDA衍生物,簡寫為PTC-NH_2并使其與修飾于電極表面的普魯士藍形成結構均一、穩(wěn)定性好的有機-無機氧化還原復合膜。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、生物相容性好等優(yōu)點的納米金共價固定于多孔膜表面,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。實驗探討了影響免疫E+E傳感器性能的主要實驗條件和參數(shù),考察了該免疫E+E傳感器對CEA的響應性能。實驗結果表明,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。新型有機-無機氧化還原復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 采用電沉積技術和共價鍵合作用,將前列腺特異性抗體(anti-PSA)分子固定在納米金/多層有機-無機氧化還原復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化合物(PTCDA衍生物,簡寫為PTC-NH_2),并使其與普魯士藍在電極表面層層組裝,形成結構均一、穩(wěn)定性好的多層有機-無機氧化還原復合膜。然后,通過復合膜表面豐富的氨基吸附帶負電的納米金顆粒,從而形成比表面積大、吸附力強、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。實驗詳細研究了該免疫E+E傳感器的性能,其對前列腺特異性抗原(PSA)檢測的線性范圍為0.5～16.0 ng/mL,相關系數(shù)為0.985,檢測限為0.02 ng/mL。高靈敏腺苷電化學適體E+E傳感器研究 采用自組裝技術,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傳感器及電化學適體E+E傳感器
首先將3'末端標記二茂鐵的腺苷適體(FABA)和與其部分互補的5'末端標記巰基的單鏈DNA(TPCS)進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、可重復使用的電流型適體E+E傳感器。對該適體E+E傳感器的性能進行了研究。該E+E傳感器對腺苷檢測范圍為5.0×10~(-8)～1.5×10~(-5) mol/L,相關系數(shù)為0.9898,檢測限為1.65×10~(-8) mol/L。