无标记型免疫传感器的原理及其应用

无标记型免疫传感器能够直接测定生物样品，测定过程中无需预先对被测物进行标记，适应直接、实时、原位、在线的痕量免疫分析，已经广泛应用于临床医学、环境、制药、食品等分析领域中。表面等离子共振(SPR)型免疫传感器、石英晶体微天平(QCM)型免疫传感器、电容型免疫传感器即是目前报道较多的3种无标记型免疫传感器。本文分别对这3种免疫传感器检测原理、传感器构建方式以及在生物分子检测中的应用进行了简要综述。     

表面增强拉曼光谱应用于标记免疫多组分检测

作为一种新型的免疫检测方法, 表面增强拉曼光谱(SERS)技术被应用于标记免疫多组分检测. 以多种不同的标记分子(苯硫酚, 联吡啶类分子, 氰基吡啶类分子)分别标记多种不同免疫金溶胶, 通过抗体抗原之间所具有的特异吸附性, 进一步组装“固相抗体-待测抗原-标记免疫金溶胶”多组分三明治复合体系. 利用表面增强拉曼光谱谱峰较窄, 具有较强的分辨率及高灵敏度的特点, 对多种标记分子特征谱峰进行分析判断, 从而识别所加入的多种抗原, 实现SERS标记免疫多组分同时检测的目的, 并对其中氰基吡啶类分子的吸附进行了探讨.     

以金纳米颗粒-二氧化钛纳米线阵列为支架的电化学免疫传感的构建及其应用

首先以掺杂氟的二氧化锡导电玻璃为基片,采用水热法制备出二氧化钛纳米线阵列,然后使用电化学沉积法将金纳米颗粒修饰于二氧化钛纳米线阵列表面以增强其导电性和生物相容性.将纳米金-二氧化钛纳米线阵列用作电化学免疫传感器支架,利用纳米金与癌胚抗原抗体之间的静电吸附作用,将包被抗体负载于电极表面制得检测癌胚抗原的电流型免疫传感器.同样,水热法还被用于制备圆柱形二氧化钛纳米棒,以辛二酸双(3-磺基-N-羟基琥珀酰亚胺酯)钠盐为双氨基交联剂,将辣根过氧化物酶和信号抗体一起固定于二氧化钛纳米棒表面作为示踪标记物.扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射分析仪均被用于分析上述材料的结构、形貌和组成.通过夹心型免疫反应,示踪标记物上信号抗体被定量负载于免疫传感器表面.通过一个以过氧化氢为媒介体的辣根过氧化物酶催化反应,差示脉冲伏安法被用于癌胚抗原的定量测定.结果表明,该癌胚抗原免疫传感器线性范围为0.01~120μg/L,检测限为6 ng/L.     

组蛋白乙酰化的耦合增强拉曼散射生物传感方法

提出了一种组蛋白乙酰化修饰检测的耦合增强拉曼散射生物传感新方法. 该方法以金纳米粒子为表面增强拉曼散射(SERS)基底, 表面修饰乙酰化组蛋白H3多肽为识别探针, 对甲氧基苯硫酚(4-MTP)为拉曼标记物, 制备了组蛋白乙酰化修饰检测的SERS纳米探针. 通过紫外可见吸收光谱与动态光散射分析, 证实了组蛋白乙酰化抗体可介导SERS纳米粒子发生可控组装与聚集, 使SERS纳米探针间发生局域电场共振耦合, 产生显著增强的SERS信号. 基于此, 通过待测抗原与SERS纳米探针对抗体的竞争性相互作用, 我们设计了组蛋白乙酰化修饰检测的竞争免疫SERS生物传感方法. 该法操作简便、快速、重现性好, 且裸眼即能进行可视化鉴定. 通过设计不同染料标记的SERS纳米探针, 该法有望实现多种组蛋白修饰的复合检测.     

基于蛋白A定向固定的Love波免疫传感技术研究

报道了一种基于蛋白A固定技术的新型Love波免疫传感器,可用于检测B型葡萄球菌肠毒素(SEB).本传感器由压电石英基片、叉指换能器和SiO2声波导层构成.为提高传感器对SEB分子的响应能力和检测灵敏度,设计了抗体分子的蛋白A定向固定路线,通过APTES和戊二醛层交联蛋白A,随即用100mmol/LNaBH4还原蛋白A与戊二醛层之间形成的Schiff's base结构,实现抗体分子在Love波器件表面高效率的定向固定.该固定化方案使传感器的再生能力和检测灵敏度都得到显著提高,对10 mg/L SEB进行连续5次检测后,其响应能力没有明显下降;而对SEB的浓度检出限度达到了10μg/L.原子力显微镜对传感器表面形态的成像结果表明,与戊二醛共价交联法相比,蛋白A结合法使抗体分子探针在传感器表面拥有更高的覆盖度和活性,对SEB具有更强的结合能力.     

聚多巴胺仿生纳米微球用于构建电化学免疫传感器

利用多巴胺仿生聚合方法制备了具有良好生物相容性的聚多巴胺纳米微球,并在其表面原位合成银纳米颗粒.复合物微球具有良好的催化还原H2O2的性能以及良好的结合生物分子的能力.将制备的复合物微球作为标记物,将氨基化石墨烯作为基底材料,构建了检测人免疫球蛋白(Ig G)的夹心型电化学免疫传感器.运用循环伏安法和计时电流法对构建的电化学免疫传感器进行了性能分析,并对实验条件进行了考察优化.在最佳的实验条件下,免疫传感器的线性范围是0.1 pg/m L~15 ng/m L,检出限为0.025 pg/m L.     

基于Au纳米颗粒/还原氧化石墨烯C-反应蛋白免疫传感器的研制

采用还原氧化石墨烯-金纳米颗粒(RGO-Au NPs)作为免疫传感器的固定基质,将C-反应蛋白(CRP)抗体固定在玻碳电极表面,用蒽醌二羧酸作为标记物,制成夹心型的CRP免疫传感器。在最优实验条件下,通过示差脉冲伏安法对CRP的含量进行检测。该传感器在0.25~100 ng/m L范围内具有良好的线性关系,检出限为0.08 ng/m L,线性系数为0.997。该传感器为C-反应蛋白的检测提供了一种新的手段。     

基于氧化石墨烯信号放大的化学发光法联合检测甲胎蛋白和癌胚抗原

提出了一种基于信号放大技术的流动注射化学发光免疫传感器, 用于联合检测人血清中甲胎蛋白(AFP)和癌胚抗原(CEA)的含量. 该传感器首先用表面接枝羧基的氧化石墨烯来吸附固定辣根过氧化物酶(HRP)标记的二抗, 制得信号放大型免疫探针. 然后用合成的磁性介孔材料Fe₃O₄/SiO₂来吸附固定AFP和CEA的单克隆抗体, 用磁铁将其吸附在两个检测池内壁. 当待检样品和信号放大型免疫探针陆续注射进入相应检测池, 发生夹心式免疫反应, 形成的免疫复合物被磁条吸附在检测池内壁. 随后加入鲁米诺和H₂O₂发光底物, 与酶标记物发生酶促增强的化学发光反应, 并通过控制设在两个管路上的开关来控制鲁米诺和H₂O₂的流通, 相继检测两个检测池中的化学发光信号, 从而实现两种待测物的同时检测.     

基于石墨烯及CeO2-Au的一次性弓形虫IgM抗体免疫传感器

在丝网印刷碳电极(SPCE)表面修饰石墨烯-壳聚糖(GPCS)复合膜和CeO2-Au纳米粒子,利用CeO2-Au纳米粒子对弓形虫特异性抗原(Tg-Ag)的固定,构建了用于弓形虫IgM抗体(Tg-IgM)检测的一次性电流型免疫传感器.采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对该免疫传感器的修饰进行表征,利用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和差分脉冲伏安法(DPV)进行电化学性能检测.响应电流与Tg-IgM的浓度在7.5×10-4～24 AU mL-1的范围内呈线性相关,检测限为4.4×10-4AU mL-1.该免疫传感器具有良好的灵敏度、特异性、稳定性和重复性.与ELISA方法相比,该方法结果可靠,孵育时间短,可用于临床上Tg-IgM的检测.     

Ultrasensitive α-Fetoprotein Immunosensor Based on Electrochemical Stripping Analysis of Silver Deposition

制备了基于金标记物诱导银沉积电化学溶出分析的超灵敏甲胎蛋白传感器.通过壳聚糖将多壁碳纳米管修饰在玻碳电极上,利用戊二醛共价固定捕获抗体制得传感器.通过夹心免疫反应,抗体功能化的纳米金被捕获到传感器表面并进一步诱导银沉积.沉积的纳米银可在KCl溶液中直接通过阳极溶出法进行分析,从而实现对α-甲胎蛋白的检测.利用甲胎蛋白作为模型分析物,在0.02 ～ 200 μg/L范围内,电流强度随着甲胎蛋白的质量浓度呈线性降低(r=0.992 8),检出限(S/N=3)为8 ng/L.将该传感器用于3个血样中甲胎蛋白的测定,所得结果与电致化学发光法测定结果一致.该免疫传感器显示了良好的稳定性、重复性和准确度,在临床诊断中具有较好的应用前景.     

HEPT类化合物的QSAR研究

为定量结构／活性相关性研究提取了量子化学参数,拓扑指数Am,分子连接性指数^mxt及疏水性常数,同时应用正交变换和最佳变量子集算法（Leaps-and-Bonds)进行了变量压缩和选择,进而实施了多元回归分析,并由此结果进行了HEPT类化合物（1－[(2-hydroxyethoxy)methyl]-6-(phenylthio)-thymine derivatives)的结构／活性关系的理论解释,进行了人工神经网络法对于该类化合物的活性预测,其结构明显好于多元回归法。     

From the Micro- to the Macro-: Managing the Conservation of the Warship,Vasa

Sweden's famous warship, Vasa, sank on her maiden voyage in August 1628, and remained on the bottom of Stockholm harbour for 333 years. Raised in 1961, she became the first large-scale wooden object to be treated with polyethylene glycol (PEG). In the summer of 2000 a number of acidic salt precipitations were noticed on the surface of the ship and on wooden artefacts in the storerooms. An international research project has been established to look into the causes of this problem and suggest possible re-treatments. Meanwhile projects are underway to monitor movements in the ship, to build a better support system, and to replace the thousands of iron bolts holding the structure together, while a sophisticated new climate system has recently been installed in the museum.     

液滴荧光传感与计算机联用技术在微量分析中的应用

通过在LS55型荧光-磷光-发光分光光度计上加装液滴产生及调节附件,采用计算机采集与分析处理数据,成功地研制了双通道液滴光化学传感装置.利用葡聚糖凝胶对复合维生素B中不同组分的选择性吸附来达到分离与同时检测的目的,并将其用于复合维生素B药片的分析,取得了满意的结果.     

光亮剂对银电沉积行为的影响

用电势阶跃法和旋转圆盘电极法 (RDE)以及SEM和XRD测试手段 ,初步研究了光亮剂对氰化体系中银电沉积行为的影响 .研究表明 ,光亮剂的加入并未导致银电沉积成核机理的改变 ,但显著增强了镀液的微观平整效应 ,并且所得镀层的表观光滑程度明显改善 .XRD测试亦同时表明光亮剂的加入并未改变镀层的择优取向     

On the scaling of the interface energy of the liquid clusters in the disordered nanoporous medium

Similarity of the extrusion curves of non-wetting liquid in a nanoporous medium with different initial fill volume fractions is observed experimentally. The similarity can be explained by the scaling of the interface energy and the self-similarity of the infinite percolation cluster of fluid-filled pores. Understanding the physical processes leading to the observed phenomena is a foundation for the development of high-performance devices for damping and energy storage on the basis of such heterogeneous systems.     

Influence of the Position of the Connecting Spacer of the Chromophore on the Nonlinear Optical Response

A new chromophore, C1 , based on a similar DπA‐structure as in the FTC ‐chromophore but with a hydroxyalkyl spacer perpendicular to the direction of the dipole moment was synthesized. Both chromophores and the CLD ‐chromophore were used to prepare high T_g nonlinear optical vinyl polymers. The influence of the position of the spacer on the DπA‐system on the NLO response of the resulting polymers was investigated.

     

Using of the Agglomeration-in-liquid for the Technology of the Fine Materials

The content of the fine and ultrafine particles in the raw material results in difficulty of the separation, the loss of the valuable components and ecological contamination. Secondary using of the fine particles is impossible without their granulation. This problem has been solved by the agglomeration-in-liquid method.An agglomeration-in-liquid method is a process to produce agglomerates in a liquid phase from solid particles suspended in the liquid. The surface of solid particles and the binding liquid must be of identical polarity, but the continuous phase must be of the opposite polarity. The water solutions of the surfactant are the binding liquids or the organic liquids.     

On bridging the gap between the INDO and the NDDO schemes

A series of approximate LCAO-SCF methods intermediate between the INDO and the NDDO schemes is proposed. The suggestion is based upon the decomposition of integrals in multipole-multipole type interactions.     

On the dependence of the critical supersaturation on the initial undersaturation in the reverse Wilson chamber

The dependence of the critical supersaturation on the degree of the initial undersaturation has been analyzed in detail.This dependence is explained by means of the Richarch-Powell equation, taking into account the dependence of the -ratio upon the partial pressures of the inert gas and the liquid under investigation.