基于纳米材料修饰的新型生物传感器检测D-二聚体

发布时间：2020-11-06 04:22

　　 随着心脑血管及其他器官血栓性疾病对人类生命威胁日益加重,血栓性疾病的诊断、治疗显得尤为重要。D-二聚体是交联纤维蛋白在纤溶酶作用下产生的一种代谢产物,能特异性反映机体内凝血和纤溶状态,可作为一种判断继机体是否发生继发性纤溶蛋白溶解功能亢进一种特异性血栓性疾病的诊断指标。目前,临床上检测血浆D-二聚体的方法有酶联免疫吸附测定、全血凝集化验、乳胶凝集试验等方法。在这些检测方法中:全血凝集化验展现出高特异性,但是,灵敏度低;乳胶凝集试验相对酶联免疫吸附测定和全血凝集化验成本较低和操作较简便迅速,但是,拥有检测低灵敏度,低特异性等缺陷。酶联免疫吸附测定是一种高灵敏度检测方法。但,酶联免疫吸附测定的比色测定通过光学的原理酶标仪而进行,比色过程中多受标本的组成和颜色影响。而且,这种方法需要多个步骤实现对标本的检测,且检测时间较长。现代医学检验的发展离不开日新月异的新技术,生物传感器技术是生物学、医学、电化学、热学、光学及电子技术等多门学科相互交叉相互渗透的产物,被列为21世纪五大临床检验技术之一。其具有选择性高、分析速度快、操作简单、价格低廉等优点。石墨烯及其衍生物氧化石墨烯(graphene oxide,GO)在生物医学领域得到了极大的应用。氧化石墨烯表面富含羧基、环氧基、羟基等功能团,且具有其体表面积大和卓越的生物相容性。本课题首先研究了D-二聚体阳性患者在临床科室的分布及其检测的临床意义,运用基于氧化石墨烯的表面等离子共振生物传感器和基于金纳米颗粒-氧化石墨烯表面声波生物传感器实现对D-二聚体进行检测,建立了一种灵敏度高,特异性好的蛋白质检测新方法。实现了基于氧化石墨烯生物传感器对蛋白质检测并将其用于临床实际样本检验。具体内容如下:第一章:D-二聚体阳性患者在临床科室的分布及其检测临床意义探讨关于D-二聚体阳性患者在临床科室的分布及其检测临床意义:icu科、心内科、呼吸内科、骨科、普外科、肝病科、神外科、妇产科、肿瘤科等几个科室d-二聚体总阳性率为44.1%;对d-二聚体阳性值与阴性值各200例进行分析,阳性结果明显高于阴性结果;同时,200例d-二聚体阳性值在弥漫性血管内凝血、深静脉血栓、肺动脉栓塞、心脑血管疾病、肝脏疾病、恶性肿瘤中分别进行统计。说明了血浆d-二聚体含量的检测有重要临床的价值。第二章:基于氧化石墨烯的表面等离子共振生物传感器对d-二聚体检测探讨了基于氧化石墨烯表面等离子共振(surfaceplasmaresonancebiosensor,spr)的生物传感器对d-二聚体的检测。通过“静电相互作用”的原理,将富含负电基团的氧化石墨烯与金膜表面带正电的氨基相结合。随后,利用d-二聚体的抗体表面的氨基通过“共价键”与在金膜表面氧化石墨烯的羧基相结合。最后,通过spr生物传感器监测不同浓度的d-二聚体与其相应的抗体的特异性结合。实验显示,氧化石墨烯的最优浓度是2mg/ml。传感器在d-二聚体浓度为10ng/ml-150ng/ml范围内,有很好的响应,检出限为5.08ng/ml。在特异性分析中,humanserumalbumin(has)与d-二聚体的抗体结合仅引起微弱反应信号,说明了抗原抗体反应的特异性。更重要是,在实际样本的检测中,该生物传感器可成功的检测出血浆中的d-二聚体。这些结果表明基于氧化石墨烯表面等离子生物传感器已成功构建并有可用于临床检验的前景。第三章:基于金纳米颗粒-氧化石墨烯表面声波生物传感器对d-二聚体的检测探讨基于金纳米颗粒-氧化石墨烯修饰的表面声波(surfaceacousticwave,saw)生物传感器对d-二聚体的检测。首先,分别比较了基于金纳米颗粒-氧化石墨烯saw生物传感器和基于氧化石墨烯saw生物传感器金膜表面抗原抗体反应引起的相位的变化,说明了金纳米颗粒-氧化石墨烯的复合物有放大传感器信号的作用;通过saw生物传感器软件fitmaster进行动力学分析,线性回归分析的相关系数为r=0.984,kd=0.02nm,证明了该生物传感器具有灵敏度高,亲和力强等特性;特异性分析主要采用人血清白蛋白(HSA),磷酸盐缓冲液(PBS),脑钠肽(BNP)作为对照分别与D-二聚体抗体结合。结果表明这些对照引起的相位变化都非常小,显示了该生物传感器具有较好的特异性。
【学位单位】：湖北中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：R446.1;TB383.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
前言
第一章 D-二聚体阳性患者在临床科室的分布及其检测临床意义
    1.引言
    2.资料与方法
        2.1 一般资料
        2.2 仪器与试剂
        2.3 方法
        2.4 统计学方法
    3.结果
        3.1 血浆D-二聚体阳性值的分布
        3.2 D-二聚体检测的临床价值
    4.讨论
        4.1 弥漫性血管内凝血的诊断
        4.2 深静脉血栓和肺动脉栓塞的排除
        4.3 肝脏疾病中应用
        4.4 心脑血管疾病应用
        4.5 恶性肿瘤中的应用
    5.小结
    参考文献
第二章 基于氧化石墨烯表面等离子共振生物传感器对血浆D-二聚体检测
    1.引言
    2.试剂和方法
        2.1 试剂
        2.2 实验过程
            2.2.1 氧化石墨烯的合成
            2.2.2 SPR金膜的洗涤与修饰
            2.2.3 固定抗体
            2.2.4 免疫反应
    3.讨论
        3.1 检测原理
        3.2 光学表征分析
        3.3 氧化石墨烯浓度优化
        3.4 方法的灵敏度
        3.5 方法的特异性
        3.6 检测血浆D-二聚体
        3.7 再现性与回收性
    4.结论
    参考文献
第三章 基于金纳米颗粒和氧化石墨烯SAW对D-二聚体检测
    1.引言
    2.仪器与试剂
        2.1 仪器
        2.2 试剂
    3.实验过程
        3.1 金纳米颗粒-氧化石墨烯复合物合成
        3.2 SAW金膜的洗涤与修饰
        3.3 免疫反应
    4.讨论
        4.1 检测原理
        4.2 方法的优越性
        4.3 方法的特异性
    5.结论
    参考文献
结语
附录1 综述
    参考文献
附录2 攻读硕士学位期间发表论文
致谢

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 冯恒荣;曹凤茹;陈庆顺;严明权;;D-二聚体阳性在临床科室及疾病中的分布[J];现代医药卫生;2013年19期

本文编号：2872644