基于混合自组装和超支化化合物膜的压电免疫传感器

论文摘要

由于压电免疫传感器的操作简便、灵敏度高、价廉、无污染等特点,使其在生物学和环境分析等领域逐步得到了应用。但是如何增加抗体或抗原的吸附量,提高传感器的灵敏度和重现性以及降低传感界面的非特异性吸附,使压电免疫传感器能够在临床检测方面得到应用,仍然是当前研究的热点。本文基于实验室先前的工作,结合纳米金混合自组装膜、电聚合膜和超支化化合物,提出了生物分子新的固定化方法,并以此构建了几种新型的压电免疫传感器,具体内容如下:（1）研究结果表明在纳米金表面自组装巯基混合膜,不仅能够提高生物分子的固定量,而且能很好地抵制非特异性吸附。但是,一般在纳米金表面组装的是长链巯基化合物,当长链巯基化合物在纳米金表面组装的时候可能发生弯曲、缠绕的现象;而且整个过程是通过层层自组装完成的,这些都会影响生物活性组分的固定。据此,本文提出了先将纳米粒子表面组装一层短链巯基化合物的混合膜（半胱胺,巯基已醇）,再将被混合膜修饰了的纳米金粒子组装到被巯基丙酸修饰的晶振金电极上（用N-乙基-N′-（3-二甲氨基丙基）碳二亚胺EDC、N-羟基琥珀酰亚胺NHS活化羧基）的新方法,基于此方法研制了甲状腺素T4压电免疫传感器（第2章）。（2）提出了一种结合酪胺电聚合膜和纳米金为界面的甲状腺激素压电免疫传感器（第3章）。先在晶振金电极表面电聚合一层酪胺聚合膜,然后通过聚酪胺一端的氨基和纳米金间的作用力在聚合膜表面自组装一层纳米金,再在纳米金上固定T4抗体,研制的传感器实现了对T4的检测。考察了一些实验条件,如免疫反应时间,抗体浓度等对传感器响应性能的影响。经过测定该传感器对T4具有很好的线性响应,并将此传感器与采用戊二醛交联法和半胱胺吸附界面的传感器进行了比较。（3）通过超支化化合物（HB）和壳聚糖体系实现金标抗体在石英晶振上的固定,制得的压电型免疫传感器,用于人IgG（hIgG）的检测（第4章）。首先在晶振表面上自组装一层半胱胺,再将被活化了的超支化化合物（HB）通过化学键的键合作用连接到晶振表面,由于它的三维立体结构,得到一带有大量负电荷晶振表面。通过静电作用将壳聚糖分子连接到晶振上用于固定纳米金标记的抗体,实现对hIgG的检测。结果表明,所制备的传感器操作简便,选择性好,频率响应大。（4）将超支化合物（HB）和壳聚糖在EDC和NHS活化下形成混合液。将石英晶体金电极浸入HB和壳聚糖的混合液中进行自组装,使在晶振表面形成一带有氨基和羧基基团的传感界面,通过静电吸附作用吸附蛋白A分子从而实现抗体分子的定向固定化。所制备的压电免疫传感器具有操作简便,响应信号大,选择性好等特点（第5章）。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 压电传感器的理论基础
• 1.2 压电免疫传感器
• 1.3 抗原（抗体）的固定化方法
• 1.4 压电免疫传感器的应用
• 1.5 存在的问题和展望
• 1.6 本论文的工作设想
• 第2章 纳米金/巯基化物混合自组装界面的T4 压电免疫传感器
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.3 结果与讨论
• 2.4 小结
• 第3章 基于酪胺电聚合膜结合纳米金界面的T4 压电免疫传感器
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 小结
• 第4章 基于超支化化合物和壳聚糖界面的压电免疫传感器
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.3 结果与讨论
• 第5章 超支化化合物和壳聚糖混合自组装的压电免疫传感器
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.3 结果与讨论
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士期间所发表的学术论文