高特异性免疫分子化磁性载体快速检测病原菌的研究

论文摘要

金黄色葡萄球菌（Staphylococ cus．aureus）和G群链球菌（Group G Streptococcus）这两种极具代表性的医源性感染及群发性感染病原菌的快速检测和分离是基于人IgG分子的Fc端分别与位于这两种病原菌表面的金黄色葡萄球菌A蛋白（SPA）以及链球菌G蛋白（SPG）之间存在特异性亲和反应的原理进行的。由于与SPA／SPG的结合位点是位于人IgG分子的Fc端而不是传统意义上的免疫识别位点Fab端。因此抗体固定化的标准与传统免疫传感器抗体固定化标准完全不同。在本研究中要求固定在载体——磁性微球表面人IgG分子的Fc端能充分曝露出来，以便于SPA／SPG的接近与结合。与此相，反，传统的免疫传感器则要求抗体固定在载体表面后其Fab端能易于抗原的接近与结合从而促进抗原-抗体的免疫识别结合反应。总之，对于传统免疫传感器来说较差的抗体固定化方法反而能在对金黄色葡萄球菌和G群链球菌的检测中取得更好的结果。本文首先通过化学方法分别合成了三种具有不同功能基团的磁性微球（magnetic beads，MB）。其中表面含有醛基的磁性微球粒径为10-20μm；表面含有IDA-Cu基团的磁性微球粒径为5-15μm；表面含有氨基的磁性微球粒径为15-30μm。红外光谱分析不但证实了这三种磁性微球表面含有相应的功能基团，而且还包被有Fe3O4的核心使得合成的微球具有超顺磁性。将人IgG分子分别固定到具有三种不同功能基团的磁性微球表面制备得到了能用于快速、简便地检测和分离金黄色葡萄球菌和G群链球菌的免疫分子化磁性微球（Immunomolecular magnetic beads，IMB）。在利用三种免疫分子化磁性微球对病原菌的检测实验中发现：通过用乙醛-右旋糖苷（aldehyde-dextran）封闭醛基磁性微球表面过量的醛基功能基团以及固定在微球表面人IgG分子Fab端的方法本研究完全解决了“非特异性吸附和非特异性反应”这一对所有种类的生物传感器而言最为严重的问题。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1. 磁性微球
• 1.1 磁性微球的定义
• 1.2 磁性微球的构成
• 1.3 磁性微球的制备
• 1.4 磁性微球的特点
• 1.5 磁性微球的应用
• 1.6 磁性微球的研究进展与展望
• 2. 免疫磁性微球
• 2.1 免疫磁性微球的结构和性质
• 2.2 免疫磁性微球的制备
• 2.3 免疫磁性微球的性能与作用原理
• 2.4 免疫磁性微球的研究进展
• 3. 葡萄球菌A蛋白和链球菌G蛋白
• 3.1 SPA和SPG的免疫学性质
• 3.2 SPA和SPG的生物学特性
• 3.3 SPA和SPG的应用
• 3.4 SPA和SPG的研究现状
• 第二章 实验材料与方法
• 1. 水溶性磁流体的制备
• 1.1 实验试剂及仪器
• 1.2 工艺流程
• 1.3 制备过程
• 1.4 样品分析
• 2. 三种不同磁性微球的制备
• 2.1 表面带氨基磁性微球的制备
• 2.2 表面带醛基磁性微球的制备
• 2.3 金属螯合磁性微球的制备
• 3. 三种不同磁性微球特征分析
• 3.1 不同磁性微球的表征分析
• 3.2 不同磁性微球承载人IgG分子的能力分析
• 3.3 不同磁性微球固定化人IgG分子的速率
• 4. 三种不同免疫分子化磁性微球的制备
• 4.1 表面带氨基磁性微球的免疫分子化
• 4.2 表面带醛基磁性微球的免疫分子化
• 4.3 金属螯合磁性微球的免疫分子化
• 5. 三种不同免疫分子化磁性微球的特征分析
• 5.1 实验试剂及仪器
• 5.2 免疫分子化磁性微球固定化IgG分子的SDS-PAGE检测
• 5.3 亲和捕捉和分离病原菌实验
• 5.4 三种不同免疫分子化磁性微球的操作稳定性
• 第三章 实验结果
• 1. 磁流体及三种不同磁性微球的特征
• 1.1 三种不同磁性微球及磁流体的表征
• 1.2 三种不同磁性微球及磁流体的表面功能基团
• 1.3 不同磁性微球承载人IgG分子的能力
• 1.4 不同磁性微球固定化人IgG分子的速率
• 2. 三种不同免疫分子化磁性微球的特征
• 2.1 不同微球表面固定化人IgG分子的SDS-PAGE检测
• 2.2 不同免疫分子化磁性微球亲和捕捉病原菌效果实验分析
• 2.3 亲和捕捉病原菌的免疫印记实验（Western Blot）
• 2.4 不同免疫分子化磁性微球的操作稳定性
• 第四章 实验讨论与结论
• 1. 实验讨论
• 2. 实验结论
• 参考文献
• 附录1 硕士期间撰写、发表的文章
• 附录2 缩写表
• 附录3 致谢