碳基纳米材料在免疫层析分析中应用的研究

发布时间：2020-07-22 15:38

【摘要】：在本文中,我们构建了以棉线为载体的免疫层析分析方法,以不同类型的新型碳纳米材料作探针,实现了对肺癌标志物的快速、高效、高灵敏的可视化检测。具体工作如下:(1)基于碳纳米管/纳米金复合材料探针的棉线免疫层析分析技术的研究在本文中,我们设计了一种基于碳纳米管/纳米金复合材料(CNT/GNPs)探针的棉线免疫层析分析装置,实现了对鳞状细胞癌抗原(Squamous Cell Carcinoma Antigen,SCCA)的高灵敏、快速、可视化检测。该装置所采用的CNT/GNPs探针结合了碳纳米管(CNT)和纳米金(GNPs)两者的优点,表现出优良的生物相容性和更高的稳定性。与已报道的两篇采用碳纳米管作为探针的免疫层析分析方法相比,该装置的检测灵敏度分别提高了10倍和2000多倍,明显提高了免疫层析分析技术的灵敏度。(2)鳞状细胞癌抗原和癌胚抗原在免疫层析分析装置上的同时检测在实验(1)的基础上,我们设计了一种基于CNT/GNPs复合材料探针的棉线免疫层析装置,实现了两种肺癌标志物—鳞状细胞癌抗原(SCCA)和癌胚抗原(Carcinoembryonic antigen,CEA)的快速可视化同时检测。在最佳条件下,响应信号与两种肺癌标志物的浓度在50-5000 ng/mL范围内呈良好线性关系,检测限分别达到了12.0 ng/mL和15.6 ng/mL(S/N≥3)。(3)基于碳纳米球探针的棉线免疫层析分析技术的研究在本文中,我们设计了一种基于碳纳米球(CNSs)的棉线免疫层析分析装置,实现了肺癌标志物(SCCA)的快速可视化检测,CNSs探针的使用,使得本装置的灵敏度明显提高,检测限达到了0.65 ng/mL(S/N≥3)。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.3;TB383.1
【图文】：

过程图,碳纳米管,表面修饰,蛋白质

进而将蛋白质分子在修饰在碳纳米管的表面。具体过程如图1-1 所示。图 1-1 碳纳米管表面修饰蛋白质过程Wohlstadter 等人[26]用同样的方法，用 EDC/NHS 活化处理之后的碳纳米管，再将链霉亲和素固定在碳纳米管的表面，然后加入标记了生物素的抗体，通过链霉亲和素和生物素的特异性结合间接地把抗体固定在碳纳米管的表面，这样的标记方法的优点就是避免了抗体捕获抗原的能力受到影响。二抗标记在纳米金上，当有抗原存在的时候，碳纳米管表面就会形成一个三明治夹心复合物，如果没有抗原存在，则碳纳米管表面就检测不到二抗标记的纳米金。

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图 1-2 碳纳米管表面修饰抗体过程在 Song 等人[27]的工作中，通过种子生长法制得金纳米棒(GNR)，用 3-巯基丙酸（MPA）进行表面预处理，由于 MPA 一端带巯基，一端带有羧基，巯基与金可以形成稳定的 Au-S 键，这样 GNR 表面的羧基数量就会增多，再通过 EDC 和 NHS 处理，纳米金棒上的羧基就会与抗体上的氨基发生缩合反应得到纳米金棒信号探针，该探针结合棉线免疫传感器和电化学分析，实现了对人铁蛋白的快速检测。

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第一章绪论图 1-2 碳纳米管表面修饰抗体过程[27]的工作中，通过种子生长法制得金纳米棒(GNR)，面预处理，由于 MPA 一端带巯基，一端带有羧基，巯基这样 GNR 表面的羧基数量就会增多，再通过 EDC 和 N会与抗体上的氨基发生缩合反应得到纳米金棒信号探针，电化学分析，实现了对人铁蛋白的快速检测。

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