新型血清髓过氧化物酶电化学免疫传感器的研究

论文摘要

目的：血清髓过氧化物酶（MPO）是由吞噬细胞受激活以后分泌产生的一种血红素蛋白，是动脉粥样硬化过程多个阶段的潜在参与者。人类生物学和基因组学研究发现，血清MPO与心血管疾病密切相关，是心血管疾病风险强有力的独立预测因子。与cTnI，Myo和CK-MB不同的是，MPO能预测早期心肌梗死及在随后的1～6个月内发生严重心血管疾病的危险性。因此，MPO的检测在ACS的早期临床诊断中具有重要的意义。电化学免疫传感器把电化学方法的灵敏性和免疫反应的特异性有机的结合起来，通过换能器将生物信号转化为电信号，从而广泛的应用于临床诊断领域。为了弥补现有MPO检测方法的不足，旨在建立一种新型电化学免疫传感器用于MPO的快速、灵敏检测。方法：1.以离子液体为支持电解质，将邻苯二胺（oPD）和多壁碳纳米管（MWCNTs）原位电聚合到氧化铟锡（ITO）电极表面，形成PoPD-MWCNTs-IL复合物。2.利用聚邻苯二胺上含有的氨基基团，通过静电作用吸附纳米金后固定MPO抗体。3.利用牛血清蛋白封闭纳米金上的非特异吸附位点，从而一种用于MPO检测的新型电化学免疫传感器构建完成。4.通过循环伏安法（CV）和扫描电子显微镜（SEM）对电极修饰过程进行表征。5.对实验中邻苯二胺单体的浓度、pH、孵育时间和孵育温度等条件进行优化，研究其对免疫传感器性能的影响。6.在最优条件下，对MPO标准品进行检测，绘制标准曲线，并对传感器的选择性、稳定性、重复性和准确性进行分析。7.将电化学免疫传感器与标准检测方法进行方法学比较，通过对临床标本的检测，验证其是否能应用于临床。结果：1. SEM表征发现电极修饰成功，MPO抗体固定到了电极表面。循环伏安扫描发现anti-MPO/AuNPs/PoPD-MWCNTs-IL修饰的ITO电极在含1mmol/L [Fe（CN）-/4-6]3和0.1mol/L KCl的PBS溶液（pH7.0）中电流响应较大，不同扫描速度下，氧化还原峰电流值随扫描速度的增加而逐渐增大，并与扫描速度的平方根成正比，说明电极表面的氧化还原反应受扩散控制。2.当oPD浓度为0.05mol/L，pH为7.0，孵育温度为35℃和孵育时间20min条件下，传感器电流响应最好。在最佳条件下，免疫传感器对MPO响应良好，MPO在0.2～23.4ng/mL和23.4～300ng/mL范围内与电流I呈线性相关，回归方程分别为：I=﹣0.4793C+93.460，R2=0.995；I=﹣0.0739C+84.7023，R2=0.9983，经计算得到检出限为0.07ng/mL。3.该免疫传感器在有和没有干扰物质存在时，峰电流相差低于5.7%，将免疫传感器在4℃下保存30天后进行检测，结果发现响应电流与初始电流相比下降了8%，批内、批间试验结果分别为3.4%和4.7%，加标回收率在92.44%-103.2%之间。结论：1.通过原位电聚合技术制备的AuNPs/PoPD-MWCNTs-IL复合膜不仅能够增加抗体的负载量，保持抗体的活性，而且改善了PoPD的电活性，极大地提高了电流响应，增加了检测灵敏度。2.该免疫传感器具有宽的线性范围、较高的灵敏度和稳定性以及低检出限，与前期工作相比，有了明显的改善。

论文目录

• 英汉缩略语名词对照
• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 1 实验部分
• 1.1 试剂与仪器
• 1.2 样本制备
• 1.3 金溶胶的制备
• 1.4 MPO 电化学免疫传感器的制备
• 1.5 免疫传感器制备过程的表征
• 1.6 MPO 检测原理
• 2 结果与分析
• 2.1 不同修饰电极的 SEM 表征
• 2.2 原位电聚合过程表征
• 2.3 不同修饰电极的电化学表征
• 2.4 Anti-MPO/AuNPs/PoPD-MWCNTs-IL 修饰电极的表征
• 2.5 实验参数的优化
• 2.5.1 oPD 浓度的选择
• 2.5.2 pH 值对免疫传感器性能的影响
• 2.5.3 孵育温度和孵育时间对免疫传感器性能的影响
• 2.6 MPO 电化学免疫传感器的性能分析
• 2.6.1 MPO 标准品的检测
• 2.6.2 选择性分析
• 2.6.3 稳定性分析
• 2.6.4 重复性分析
• 2.6.5 准确性分析
• 2.7 方法学比较
• 结论
• 参考文献
• 文献综述
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间科研成果及发表的论文