多孔层开管毛细管免疫传感器对生物标志物的灵敏检测

发布时间：2020-05-04 13:37

【摘要】：传统的酶联免疫吸附分析法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)存在灵敏度相对较低、操作复杂费时、不能多目标物同时检测等缺点,是其在临床诊断生物标志物检测的应用方面所面临的一些挑战。近几年来,以毛细管为载体开发的免疫传感器技术,在临床诊断、生物医疗等分析领域得到了广泛的应用,显示了其操作简便、试剂消耗量低、快速灵敏检测等优点,如何进一步提高毛细管免疫传感器的检测灵敏度一直是这一领域的热点研究内容。多孔层开管柱(Porous layer open tubular,PLOT)具有三维均匀多孔结构,其大比表面积可以提高目标分子的固载量,同时降低了传质距离,缩短了分析时间。本论文主要围绕PLOT毛细管免疫传感器展开以下研究工作:1.首次发展了PLOT毛细管-多目标分析检测的新型荧光型免疫传感器,并成功应用于人血清多目标肿瘤标志物甲胎蛋白(AFP)和癌胚蛋白(CEA)的同时测定。基于原位一步法两相反应,成功制备了三维均匀多孔结构PLOT毛细管,实验分别将两种包被抗体通过戊二醛化学键桥连键合在PLOT毛细管内表面,两个毛细管传感探针通过连接接口串联,结合双抗体夹心法和激光诱导荧光(LIF)检测,实现了两种肿瘤标志物的同时在线检测。由于多孔层结构具有较大的比表面积,可以增大结合抗体量,识别更多的目标分子,从而使灵敏度大大提高。与传统的ELISA法相比,该传感器的灵敏度提高了50和70倍,分析时间缩短为1h内。此外,我们也分别研究了AFP和CEA的批内检测系数和批间检测系数均小于6.0%,说明实验具有良好的重现性。实验分别测定了单一样品的回收率分别在84.6%-113.4%和85.7%-110.8%之间。将该传感器用于人血清样品中AFP和CEA的含量测定,所得的结果和临床检测结果进行对比,相关系数均为0.9,说明具有良好的一致性。基于多孔层开管毛细管开发的免疫传感器,在临床标志物的检测、疾病诊断的应用和生化分析中具有良好的应用前景。2.建立了基于PLOT毛细管的新型化学发光型降钙素原(PCT)免疫传感器。实验采用双抗体夹心法将包被抗体、目标分析物、酶标记的检测抗体化学共价结合在多孔层开管毛细管内表面,通过辣根过氧化物酶(HRP)和底物鲁米诺(Luminol)、过氧化氢(H_2O_2)即时反应辐射的化学发光,对分析物进行实时在线定量检测,并成功应用于临床上人血清实际样品中降钙素原含量的测定。方法操作简便,实时在线检测,特异性结合强,分析灵敏度高。在最优条件下,PLOT毛细管免疫传感器的多孔层结构修饰,使其灵敏度增强了约6.7倍。该免疫传感器有望进一步应用于其他临床生物标记物的检测,对疾病诊断具有良好的应用前景。
【图文】：

illustration the detection of CRP using IFN-based test s米球测试带检测 CRP 示意图[79]。i 等人开发一种基于羧酸盐多壁碳纳米管(CMWC纳米结构免疫传感器检测心肌肌钙蛋白 I(cTnI)[81]（体和过氧化氢 H2O2反应产生的电流响应信号由循感器对于健康人群临床诊断 cTnI 显示出良好的重用前景。

1-6 Basic concept of capillary-based ELISA(B) as compared with microplate at(A)[88].-6 基于毛细管和微孔板的 ELISA 概况图[88]。Yuan-Cheng Cao 也使用毛细管作为固定化试剂的载体进行多组分目标物的免。如图 1-7，实验将三种 IgG 作为探针，编码并固定化在毛细管不同的位置上合相对应的抗原目标物，以 HRP 标记的 IgG 作为检测抗体，，形成抗体-抗原夹复合物，最后实时在线虹吸底物进入毛细管，进行显色反应，用商业化的 C进行输出信号。
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.3

【参考文献】

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本文编号：2648626