基于纳米探针技术的化学发光法检测肿瘤细胞的研究

论文摘要

肿瘤是严重威胁人类生命和健康的恶性疾病之一,大量研究和防治资料证实,早期诊断和早期治疗是防治肿瘤与降低死亡率的最有效办法。化学发光分析法具有很高的灵敏度,且具有仪器设备简单、操作方便、线性响应范围宽和易于实现自动化等显著优点,越来越受到研究者的广泛关注。本文研究了一种基于纳米探针技术的电致化学发光法和流动注射化学发光法检测肿瘤细胞的新方法,实现了对肿瘤细胞的高灵敏检测,并将此方法应用于复杂样品和血清样品中肿瘤细胞的分析。本文主要开展了以下三个方面的工作:一、基于纳米探针技术的电致化学发光检测肿瘤细胞的研究本章成功将[Ru（bpy）2（dcbpy）NHS]标记在Fe3O4-Au核壳结构磁性纳米粒子（Fe3O4@Au）上形成生物条形码信号探针,结合细胞表面蛋白与适体的特异性识别作用,采用电致化学发光技术实现了对肿瘤细胞的高灵敏检测,线性范围为103105个Ramos细胞,并具有良好的重现性。本工作采用磁性金电极将反应生成的信号探针吸附到电极表面,具有操作简单、成本低廉等优点。二、Luminol-H2O2-Co2+流动注射化学发光体系的研究Luminol-H2O2-Co2+流动注射化学发光体系的发光强度受多种因素的影响,本工作对该体系的各种检测条件进行了优化,最终确定Luminol溶液的最佳浓度为5.0×10-4M、H2O2溶液的最佳浓度为1.0×10-3M,Co2+溶液的最佳pH值为4,并初步提出和讨论了Luminol-H2O2-Co2+化学发光体系反应机理。三、基于纳米探针技术的流动注射化学发光检测肿瘤细胞的研究本章合成了粒径为4 nm的纳米钴粒子（CoNPs）,并将其成功标记在Fe3O4-Au核壳结构磁性纳米粒子（Fe3O4@Au）上形成生物条形码信号探针,结合细胞表面蛋白与适体的特异性识别作用,基于Luminol-H2O2-Co2+流动注射化学发光体系,在最佳实验条件下,实现了对肿瘤细胞的高灵敏检测,线性范围为103×105个Ramos细胞,并具有良好的重现性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 肿瘤
• 1.1.1 肿瘤标志物
• 1.1.2 肿瘤细胞
• 1.1.3 肿瘤标志物及肿瘤细胞的分析检测方法
• 1.1.3.1 放射免疫分析（RIA）
• 1.1.3.2 酶免疫分析（EIA）
• 1.1.3.3 化学发光免疫分析（CLIA）
• 1.1.3.4 时间分辨荧光免疫分析（TRFIA）
• 1.1.3.5 生物芯片技术
• 1.1.3.6 免疫磁珠RT- PCR 技术
• 1.1.4 肿瘤标志物及肿瘤细胞的研究现状及意义
• 1.2 化学发光
• 1.2.1 化学发光基本原理
• 1.2.2 化学发光的类型
• 1.2.3 化学发光分析法
• 1.2.4 化学发光联用技术
• 1.2.4.1 化学发光与流动注射技术的联用
• 1.2.4.1.1 流动注射分析的原理
• 1.2.4.1.2 流动注射分析法的特点
• 1.2.4.1.3 流动注射化学发光分析法（FI-CL）
• 1.2.4.2 化学发光与毛细管电泳技术的联用
• 1.2.4.3 化学发光与高效液相色谱技术的联用
• 1.2.4.4 化学发光与微流控芯片技术的联用
• 1.2.5 电化学发光
• 1.2.5.1 电化学发光的原理
• 1.2.5.2 电化学发光的基本条件
• 1.2.5.3 电化学发光的特点
• 1.2.5.4 电化学发光的类型
• 1.2.5.5 电化学发光分析法
• 1.3 课题意义及主要研究内容
• 第二章 基于纳米探针技术的电致化学发光检测肿瘤细胞的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 主要试剂
• 2.2.2 仪器装置
• 2.2.3 细胞培养
• 2（dcbpy）NHS]-DNA 信号探针的制备'>2.2.4 [Ru（bpy）₂（dcbpy）NHS]-DNA 信号探针的制备
• 2（dcbpy）NHS]的制备'>2.2.4.1 [Ru（bpy）₂（dcbpy）NHS]的制备
• 2（dcbpy）NHS]与DNA 的结合'>2.2.4.2 [Ru（bpy）₂（dcbpy）NHS]与DNA 的结合
• 2.2.5 金纳米粒子（Au NPs）的制备
• 3O₄ 复合纳米粒子的制备'>2.2.6 Au@ Fe₃O₄复合纳米粒子的制备
• 3O₄ 复合物（LA/SP/Au@ Fe₃O₄）的制备'>2.2.7 Linker-适体/信号探针/Au@ Fe₃O₄ 复合物（LA/SP/Au@ Fe₃O₄）的制备
• 2.2.8 细胞反应
• 2.2.9 电致化学发光（ECL）检测
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 实验原理
• 2.3.2 纳米粒子的透射电镜表征
• 2.3.3 Ru 配合物的紫外-可见吸收表征
• 2（dcbpy）NHS]的LA/SP/Au@ Fe₃O₄ 电化学表征'>2.3.4 标记[Ru（bpy）₂（dcbpy）NHS]的LA/SP/Au@ Fe₃O₄电化学表征
• 2.3.5 细胞的TEM 表征
• 2（dcbpy）NHS]的LA/SP/Au@ Fe₃O₄ 电化学发光性质'>2.3.6 标记[Ru（bpy）₂（dcbpy）NHS]的LA/SP/Au@ Fe₃O₄电化学发光性质
• 2.3.7 Ramos 细胞检测的灵敏度
• 2.3.8 Ramos 细胞检测的选择性
• 2.3.9 混合样品的检测
• 2.3.10 血清实际样品的检测
• 2.4 小结
• 2O₂-Co²⁺流动注射化学发光体系的研究'>第三章 Luminol-H₂O₂-Co²⁺流动注射化学发光体系的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要试剂
• 3.2.2 仪器装置
• 2O₂-Co²⁺体系化学发光强度的影响'>3.2.3 Luminol 浓度对Luminol-H₂O₂-Co²⁺体系化学发光强度的影响
• 2O₂浓度对Luminol-H₂O₂- Co²⁺体系化学发光强度的影响'>3.2.4 H₂O₂浓度对Luminol-H₂O₂- Co²⁺体系化学发光强度的影响
• 2+溶液pH 值对化学发光的影响'>3.2.5 Co²⁺溶液pH 值对化学发光的影响
• 2O₂-Co²⁺体系化学发光反应机理的研究'>3.2.6 Luminol-H₂O₂-Co²⁺体系化学发光反应机理的研究
• 3.3 结果与讨论
• 2O₂ 溶液浓度的选择'>3.3.1 H₂O₂溶液浓度的选择
• 3.3.2 Luminol 溶液浓度的选择
• 2+溶液pH 值的选择'>3.3.3 Co²⁺溶液pH 值的选择
• 2O₂-Co²⁺体系化学发光反应机理的研究'>3.3.4 Luminol-H₂O₂-Co²⁺体系化学发光反应机理的研究
• 3.4 小结
• 第四章 基于纳米探针技术的流动注射化学发光检测肿瘤细胞的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 主要试剂
• 4.2.2 仪器装置
• 4.2.3 细胞培养
• 4.2.4 纳米钴粒子（CoNPs）的制备
• 4.2.5 纳米钴粒子（CoNPs）的羧基化
• 4.2.6 信号探针（single probe）的制备
• 3O₄ 复合物（LA/SP/Au@ Fe₃O₄）的制备'>4.2.7 Linker-适体/信号探针/Au@ Fe₃O₄ 复合物（LA/SP/Au@ Fe₃O₄）的制备
• 4.2.8 细胞反应
• 4.2.9 流动注射化学发光（FI-CL）检测肿瘤细胞
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 实验原理
• 4.3.2 CoNPs 的TEM 表征
• 4.3.3 Ramos 细胞检测的灵敏度
• 4.3.4 Ramos 细胞检测的选择性
• 4.3.5 混合样品的检测
• 4.3.6 血清实际样品的检测
• 4.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
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