铜离子掺杂双金属纳米球免疫传感器检测前列腺特异性抗原

以比表面积大、结合位点多的金铂纳米球杂化二氧化锡石墨烯(GS-SnO₂@Au-Pt)修饰玻碳电极,作为传感平台固定捕获抗体(Ab₁),铜离子掺杂金银纳米球(Au-Ag@Cu²⁺)与检测抗体(Ab₂)结合作为免疫探针,构建夹心型电化学免疫传感器,并用于检测前列腺特异性抗原(PSA)。基于Cu²⁺和Cu⁺之间的电子转移,以及金银双金属协同效应增强检测信号,通过方波伏安法(SWV)检测,在0.25 V处获得尖锐信号峰。结果表明,该免疫传感器具有较宽的线性范围(1 fg/mL～10 ng/mL)和较低的检出限(0.34 fg/mL),在PSA临床检测中有潜在应用前景。     

基于双醛基功能化离子液体构建电化学免疫传感器

合成了含双醛基的离子液体,此离子液体一端的醛基与修饰在电极表面的氨基发生共价键作用,将离子液体修饰在电极表面,另一端的醛基可用来固定抗体,构建电化学免疫传感器,实现对心肌肌钙蛋白I(cTnI)的检测。离子液体通过共价键作用固定在电极表面,不仅减少了从电极表面向检测溶液的渗透,提高传感器的稳定性,而且还可以直接固定抗体,不需要使用其他交联试剂;同时,离子液体可增强传感界面的导电性,提高传感器的灵敏度。在优化的实验条件下,传感器的线性范围为0.1~40 ng/mL,检出限为0.06 ng/mL。     

基于放大鲁米诺电致化学发光构建的夹心型超灵敏免疫传感器

本文以金铂纳米合金(Au-PtNPs)修饰的玻碳电极作为一抗(Ab1)甲胎蛋白抗体(anti-AFP)的固载界面,葡萄糖氧化酶(GOD)负载纳米金修饰的还原态石墨烯(AuNPs@rGr-GOD)来标记二抗,构建超灵敏的基于放大鲁米诺(Luminol)电致化学发光(ECL)的免疫传感器。在含适量葡萄糖的Luminol检测底液中,构建的免疫传感器可有效放大ECL信号。实验结果表明,制备的免疫传感器对甲胎蛋白(AFP)的检测在0.001～200ng/mL范围内呈现良好的线性响应,其检测限低至0.3pg/mL。该传感器可用于实际血清样本的检测。     

基于金粒子修饰二硫化钼纳米复合材料的电化学发光免疫传感器的构建及其应用研究

生物标志物的快速、精准检测对控制和预防疾病或病毒的暴发具有重要意义。该研究将三维花状Au@(MoS2/GO/o-MWNTs)纳米复合物(AMGMs)作为一种理想的基底,利用“三明治”免疫夹心组装法构筑一种高灵敏的电化学发光免疫传感器,并用于前列腺特异性抗原(PSA)的高灵敏检测。AMGMs不仅具有良好的导电性和生物相容性,其三维花状的立体结构可提供更多活性位点并加载更多抗体,显著增加了传感器的响应信号。采用电化学交流阻抗法和循环伏安法对组装过程进行跟踪,证实了该传感器组装的可行性,并采用电化学发光法研究了传感器对底液中不同浓度PSA的响应。结果表明,该传感器实现了对肿瘤标志物PSA的灵敏检测,其线性范围为0.1 pg/mL~50 ng/mL,检出限(S/N=3)为0.1 pg/mL,对实际样品的加标回收率为98.2%~106%。该方法的准确度良好,可为临床PSA检测提供准确可靠的新方法。     

基于硫化镍的C-反应蛋白免疫传感器的研制

本文合成了负载金纳米颗粒(Au NPs)的NiS纳米材料,通过壳聚糖(CHIT)将其固定在玻碳电极表面作为电化学生物传感器的固定基质。将C-反应蛋白(CRP)抗体固定到修饰过的玻碳电极表面,利用二茂铁甲酸标记CRP抗体,构建夹心型CRP生物传感器。采用差分脉冲伏安法(DPV)检测标记物二茂铁甲酸在0.3V左右的特征峰信号,该电流与培育的CRP抗原量成正比,从而实现对CRP的定量检测。传感器检测CRP的线性范围为0.01~500ng/mL,线性相关系数为0.9939,检测限为3.3pg/mL。     

基于金纳米颗粒/碳化氮-金属有机框架材料Cd-MOFs-74的C-反应蛋白免疫传感器的研制

基于金纳米颗粒/碳化氮(Au NPs@C_3N_4)与多孔有机框架材料Cd-MOF-74,构建了一种新的夹心型免疫传感器用于C-反应蛋白(CRP)的定量检测。以导电率强的Au NPs@C_3N_4材料为基底,固定CRP抗体(anti-CRP),以提高传感器的灵敏度。同时棒状的多孔材料Cd-MOF-74中含有大量的Cd~(2+),以此作为信号源可以放大检测信号,进一步提高传感器的灵敏度。使用构建的免疫传感器,采用差分脉冲伏安法(DPV)于0.01 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH=7.4)中检测Cd~(2+)的信号,可实现CRP的定量检测。当CRP含量在0.1～100 ng/mL之间,响应电流强度随CRP抗原浓度的增大而呈线性增高。该夹心型免疫传感器选择性好,灵敏度高,检出限(S/N=3)低至33.3 pg/mL,同标准试剂盒相比检测下限降低了3个数量级。构建的免疫传感器在与CRP相关的疾病监测应用中显示出应用前景。     

金-银双金属纳米簇@多壁碳纳米管-二氧化钛纳米材料为新型氧化还原探针构建电化学免疫传感器

该研究合成了具有独特“珍珠项链”结构的金－银双金属纳米簇@多壁碳纳米管－二氧化钛纳米复合材料（Au－Ag NCs@CNTs－TiO2?NPs）作为信号标签、载体和信号放大器,构建了一种高灵敏“三明治”式电化学免疫传感器用于糖类抗原19－9（CA19－9）的检测。首先将具有过氧化物模拟酶特性的磁性Au－Fe3O4 NPs用于修饰电极,然后通过化学键合作用将anti－CA19－9抗体和BSA固载于电极表面,再通过特异性反应结合不同浓度的抗原和具有氧化还原活性和放大作用的Au－Ag NCs@ CNTs－TiO2 NPs/Ab2/BSA生物耦合物形成夹心免疫结构进行检测。结果表明,通过双重过氧化物模拟酶催化底液中的H2O2,有效地放大了响应信号,在最优条件下,CA19－9在0.01～200 U/mL浓度范围内线性关系良好,最低检出限为0.003 U/mL。采用标准加入法测得免疫传感器的回收率为94.6%～105%,相对标准偏差（RSD）为4.3%～6.5%,表明该免疫传感器有望用于临床血清样品中CA19－9的检测。     

基于电活性铁氰化镍和金属模拟酶协同催化的蛋白质电化学检测

该文设计了一种基于金属纳米模拟酶协同催化产生不溶性沉淀的“signal-off”型电化学免疫传感器用于超灵敏检测甲胎蛋白(AFP）。通过夹心免疫法将具有辣根过氧化物活性的二抗耦合物空心纳米金-铂钯纳米颗粒(HAuNPs-PtPdNPs-Ab2）固载在电活性物质铁氰化镍纳米颗粒修饰的电极上。在H2O2存在下,以AFP捕获的二抗耦合物中的HAuNPs和PtPdNPs作为辣根过氧化物模拟酶催化4-氯-1-萘酚(4-CN）,并在电极界面生成不溶且不导电的沉淀物苯并-4-氯己二烯酮(4-CD）,有效阻碍了电子传递,电化学信号显著降低,可用于AFP的定量检测。实验表明,该传感器对0.1 pg/mL~200 ng/mL AFP表现出良好的检测线性,检出限(S/N=3）为33 fg/mL。该传感策略具有协同催化作用,可提供一种新的多重信号放大方法用于改善传感器的灵敏度。     

液态金属原位引发制备半互穿网络水凝胶构建低污染电化学传感界面

复杂组分在传感界面的非特异性吸附会严重影响传感器的灵敏度与准确度。虽然构建致密的亲水性抗污涂层能够抑制表面非特异性吸附,但是其绝缘性又会显著增大传感界面阻抗,严重削弱响应电流。因此,如何兼顾传感界面抗污性与导电性,构建灵敏的传感基底是电化学免疫传感器目前急需解决的关键问题。为此,利用镓化铟液态金属（Liquid Metal, LM）原位引发乙烯基吡咯烷酮（N-vinylprrolidone, NVP）聚合,同时利用壳聚糖（Chitosan, CS）与聚乙烯基吡咯烷酮（poly（N-vinylprrolidone）, pNVP）之间强烈的氢键结合作用,再分步交联成功获得一种半互穿网络水凝胶传感界面,并以此构建电化学免疫传感器。研究表明,所构建的传感器能够对胃动素实现灵敏检测,线性范围为10 pg/mL~10 μg/mL,检测限为6.91 pg/mL（S/N=3）,并且在5%的血清样品中检测结果不受影响。此外,所构建的免疫传感器也显示出优异的重复性、稳定性和选择性。以上结果成功证明了基于液态金属纳米复合凝胶作为电化学传感基底的可行性,也为其它电化学免疫传感器的构建提供重要的借鉴意义。     

基于溴化银－银－碳纳米管复合物与核酸适配体的阴极光电化学传感器检测赭曲霉素A

该研究利用水热法制备了一种新的溴化银－银－碳纳米管（AgBr－Ag－CNTs）复合材料,并通过扫描电子显微镜、X-射线衍射和X-射线光电子能谱对其进行表征。以AgBr－Ag－CNTs作为光电阴极,相比于单一的AgBr和二元的AgBr－Ag复合材料,其具有更高的光电化学活性。采用K3［Fe（CN）6］作为光电子受体能进一步提高光电流信号。基于AgBr－Ag－CNTs为光电阴极传感基底,构建了一种灵敏检测赭曲霉素A （OTA）的核酸适配体传感器。对目标物的线性浓度范围为4.0 pg/mL ~ 2.5 ng/mL,相关系数（r2）为0.994,检出限为1.5 pg/mL。该传感器制备简单、成本低、灵敏度高、抗干扰强,对样品检测的回收率为92.0% ~ 108%,可用于实际样品中OTA的分析。     

基于铂氧化铜负载多壁碳纳米管标记夹心型电化学免疫传感器

设计了一种夹心型电化学免疫传感器,以金负载二氧化锡石墨烯（GS－SnO2－Au）为检测平台,铂氧化铜负载多壁碳纳米管（Pt@CuO－MWCNTs）为标记物,用于乙肝表面抗原（HBs）的定量检测。GS－SnO2－Au具有较高比表面积,良好的导电性、分散性和生物相容性,有利于捕获大量抗体（Ab1）。Pt、CuO和多壁碳纳米管对H2O2分解均具有催化性,Pt@CuO－MWCNTs复合物能协同放大催化作用,实现多重放大信号的效果,有利于实现高灵敏检测。通过透射电镜表征GS－SnO2－Au和Pt@CuO－MWCNTs的形貌特征。结果表明,基底材料和标记物材料的性能良好。在最佳实验条件下：磷酸盐pH值7.4,GS－SnO2－Au的质量浓度为1 mg/mL,Pt@CuO－MWCNTs质量浓度为2 mg/mL,该免疫传感器对HBs的线性范围为0.001 ~ 100 ng/mL,检出限为0.33 pg/mL,对实际样品的加标回收率为99.8% ~ 100%,相对标准偏差（RSD）为1.1% ~ 1.5%。所设计的免疫传感器具有良好选择性、重现性和稳定性,在HBs的临床检测方面具有潜在应用价值。     

量子点偶联抗体型夹心免疫传感法检测心肌肌钙蛋白I

将纳米量子点(QD)的放大作用与夹心免疫传感技术相结合, 首次应用量子点标记抗体和表面等离子体共振生物传感器(SPR)对心肌肌钙蛋白I(cTn I)进行特异性定量检测. 利用N-羟基琥珀酰(NHS)和1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)将量子点偶联到cTn I的单克隆抗体2F11上, 再利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)验证偶联是否成功, 膜印迹法证明标记后的2F11具有良好的生物学和免疫学活性, 最后以蛋白A为基底膜、特异性抗心肌肌钙蛋白I多克隆抗体为第一抗体(捕捉抗体)、QD标记的抗心肌肌钙蛋白I单克隆抗体2F11为第二抗体(检测抗体), 用表面等离子体共振生物传感器构建了对心肌肌钙蛋白I具有特异性的夹心免疫传感法, 并成功用于检测心肌肌钙蛋白I. 本法的检测范围为0.4~15 μg/L, 检出限为0.4 μg/L, 较未标记夹心法和直接法分别提高了约2倍和10倍.     

基于脂质体信号增强癌胚抗原电化学免疫传感器的研究

研究了在玻碳电极利用巯基乙胺固定纳米金、然后纳米金固载癌胚抗体(Ab1),采用脂质体包裹电子媒介体硫堇,脂质体周围联接标记辣根过氧化物酶(HRP)的癌胚抗体(Ab2)对其传感器进行信号放大,通过循环伏安法考察了该免疫传感器的电化学特性,在优化的实验条件下,该免疫传感器的峰电流随着检测溶液中癌胚抗原(CEA)浓度的增大而增大,并在0.05～200 ng/mL CEA范围内呈现线性关系,回归方程为:Δi=0.20+0.24ρ(ng/mL);检测限为:18pg/mL(R=0.9947)。该免疫传感器可用于临床上对CEA的检测。     

心衰标志物可视化联合检测方法研究

基于夹心免疫原理和表面免疫吸附模型,采用Image Pro Plus软件对硅片表面磁颗粒分布图像进行定量化处理,建立了硅片表面心衰标志物可视化联合检测方法。研究表明,该方法从抗体包被到获得检测结果不超过1 ｈ,操作简单,在单张硅片上可实现心衰标志物NT-proBNP和cTnI的联合检测。NT-proBNP和cTnI的最低检出限分别为21.8 pg/mL和0.034 ng/mL,检测范围分别为21.8~40000 pg/mL和0.034~50 ng/mL。83例不同程度心血管疾病患者的血清样本的检测结果与商品化免疫分析仪检测结果一致,相关系数r>0.98。因此,该快速免疫检测方法可以满足临床检测心衰标志物的需要。     

氧化铱膜增强的阻抗免疫传感器快速检测癌胚抗原

本文研制了一种基于IrO_x薄膜的阻抗型免疫传感器用于简单、快速灵敏地检测人血清中癌胚抗原（CEA）浓度。采用在金电极表面同时电化学沉积IrO_x薄膜和蛋白A（PA），构建成传感界面介导抗体的定向固定。着重考察了传感检测的最优条件：电化学沉积时间及PA的浓度。在最优化的实验条件下，测得CEA 的浓度为36.2 - 460.0 ng/mL，检测下限为28.0 ng/mL。同时，采用该分析方法检测临床样品，并与化学发光免疫分析法进行了比较，实验结果表明该阻抗型免疫分析方法可推广于临床实验室CEA的免疫检测。     

基于铂纳米颗粒@金属有机骨架纳米模拟酶的无标记电化学赭曲霉毒素适体传感器的构建

以具有类过氧化物酶性质的Pt NPs@Mn-MOF纳米复合材料作为电极基底, 采用丝网印刷电极构建了一种无标记型电化学适体传感器, 用于赭曲霉毒素(OTA)的检测. 利用Pt NPs@Mn-MOF的模拟酶特性, 将其作为电极基底用于捕获OTA适体链, 同时催化H₂O₂还原产生电流响应信号. OTA的引入会减少纳米酶的催化活性位点, 从而导致电流信号降低. 在0.01~300 ng/mL范围内, 随着OTA浓度的增加, 电流响应值逐渐降低; 采用计时电流法检测电流响应信号, 从而间接实现了对OTA的定量检测. 此外, 该生物传感器通过U盘式小型工作站进行检测, 不仅可与电脑连接进行检测, 还可与手机连接进而实现实时检测, 并且其检测灵敏度高、 重现性好, 检出限低至3.33 pg/mL(S/N=3). 该传感器可用于真实玉米样品中OTA的检测, 在真菌毒素现场检测中展现出潜在的应用价值.     

用多克隆抗体构建的夹心免疫传感器检测心肌肌钙蛋白I

用表面等离子体子共振生物传感器构建对心肌肌钙蛋白I特异性的免疫传感器检测心肌肌钙蛋白I,并建立两种检测方法:直接法的最低检测限为2.5μg/L,基于传感膜上的夹心免疫法的灵敏度为0.5μg/L,检测范围为0.5～20μg/L,批内及批间精密度分别为3.5%～4.9%,6.1%～7.4%;用夹心法及国外试剂盒对40名健康献血者和20例急性心肌梗死患者血清心肌肌钙蛋白I水平进行检测,两者符合率为95%.     

用表面等离子体子共振传感器测定人心肌肌钙蛋白I的研究

采用自组装表面等离子体子共振(SPR)传感装置,固定入射角,以波长为变量,以CCD为检测系统,用对金和抗体均有较强吸附作用的葡萄球菌A蛋白作为基底膜,观测了人心肌肌钙蛋白I的抗体和抗原之间免疫反应的动力学过程,并进行了人心肌肌钙蛋白I的定量测定.结果表明,人心肌肌钙蛋白I的浓度在5.0～50μg/L范围内与传感器的响应值呈线性关系.     

时间分辨荧光免疫分析法间接测定雌二醇

以氯磺酰基噻吩甲酰三氟丙酮（CTTA）为铕（Eu)的螯合剂,羊抗鼠（SAM）的IgG为二抗,用SAM－IgG-CTTA-Eu作标记二抗,建立了以竞争抑制为基础的时间分辨荧光免疫分析测定离雌二醇（E2）的新方法。同均相方法相比灵敏度有很大提高,测定雌二醇（E2）的线性范围为2．5－200pg/mL,检测限为2.5pg/mL。这一方法可望用于E2的临床检测。     

高灵敏ECL－RET传感器的构建及其用于血清前列腺特异性抗原检测的研究

肿瘤标志物在癌症早期诊断与预后监测中具有非常重要意义。前列腺癌作为男性泌尿生殖系统中最常见的恶性肿瘤,其血清前列腺特异性抗原（PSA）是最重要的早期检测指标。该研究以制备的四元Cu－Zn－In－S纳米晶（NCs）作为发光体,金纳米星（AuNSs）作为猝灭探针,利用K2S2O8作为共反应剂,发展了一种基于量子点电化学发光共振能量转移的免疫传感器（ECL－RET）用于血清中PSA的高灵敏检测。固定在传感器上的NCs表现出极强的初始ECL信号和较低的ECL电位。作为固定基底的多壁碳纳米管（MWNTs）不仅加速了NCs与S2O2?8之间的反应,获得了较高的ECL信号,而且作为载体可以固定大量的抗体,提高传感器检测PSA的灵敏度。采用电化学交流阻抗法（EIS）对组装过程进行跟踪,证实了该传感器组装的可行性。采用电化学发光法研究了传感器对底液中不同浓度PSA的响应,结果显示,随着体系中PSA浓度的增加,电极上结合AuNSs的标记抗体（Ab2－AuNSs）越多,触发的猝灭效果越明显,ECL信号降低越明显。因此,该传感器表现出对PSA较好的分析性能,其线性范围为0.01～150 ng/mL,检出限为0.03 ng/mL。用于血清样品的检测,该传感器的测试结果与常用的化学发光法基本吻合,相对误差仅为-7.2%～6.0%,结果准确度良好,为临床检测PSA提供了准确可靠的新方法。