纳米复合材料构建的新型电化学免疫传感器用于人绒毛促性腺激素的检测

发布时间：2020-09-02 16:10

　　人绒毛促性腺激素(hCG)在妊娠和肿瘤学领域有重要的临床应用。因此,开发一种高效、便捷、灵敏的检测方法对其进行定量检测具有重要意义。本论文利用不同形貌和结构的纳米材料修饰电极,构建了三种hCG电化学免疫传感器,实现了对hCG的灵敏检测。本文对以下内容做了研究:1.基于LPCs-SnS_2复合材料和AuNPs构建的电化学免疫传感器检测hCG:基于新型的木质素基大孔碳-二硫化锡纳米片(LPCs-SnS_2)纳米复合物和金纳米粒子(AuNPs)作为电极修饰材料,构建了一种无标记型hCG免疫传感器。由于LPCs-SnS_2和AuNPs的复合材料具有较高的比表面积和优异的导电性,hCG的固定量和电子转移速率都得到很大的提高。采用EDS、XRD、SEM和BET对LPCs-SnS_2的结构与形貌进行表征。通过循环伏安法(CV)对免疫传感器的制备过程进行表征。在最优实验条件下,此构建的传感器的线性范围是0.5-50 ng/mL,最低检测限为6.4 pg/mL。2.基于MWCNTs-COFs纳米复合材料和AuNPs构建的电化学免疫传感器检测hCG:将MWCNTs-COFs作为第一层电极修饰材料,AuNPs作为第二层电极修饰材料构建了一种无标记型的电化学免疫传感器。利用SEM、TEM和EDS对MWCNTs-COFs的结构与形貌进行了表征。AuNPs/MWCNTs-COFs复合膜具有较高的比表面积和优异的导电性。在最优实验条件下,该传感器的表现出较宽的线性范围(0.1-60 ng/mL),较低的检测限(7.3 pg/mL)。该免疫传感器还表现出了较高的稳定性、特异性和重现性,可成功应用于实际样品检测。3.基于COFs-AuNPs复合材料做标记的“三明治”型电化学免疫传感器对hCG的检测:利用COFs-AuNPs标记二茂铁标记的抗体(Fc-Ab_2)制备COFs-AuNPs-Fc-Ab_2生物共轭体构建了一种“三明治”型电化学传感器用于hCG的检测。此外,将LPCs作为电极的第一层修饰材料,利用离子液体(氯化1-辛基-3-甲基咪唑)作为模板一步法合成的聚3,4-乙烯二氧噻吩纳米球(PEDOT)-金纳米花(AuNFs)纳米复合材料作为第二层修饰材料,具备抗体(Ab_1)固定平台以及信号放大的作用。在优化的实验条件下,免疫传感器的线性范围相对较宽(0.01-500 ng/mL),检测限也较低(3.3 pg/mL)。实验表明,该传感器具有良好的特异性、重现性和稳定性,在临床检测方面具有潜在的应用前景。
【学位单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O657.1;TP212
【部分图文】：

免疫传感器

济南大学硕士学位论文用，并且通常可以采用最少的样品预处理[15]。人们利用不同的分类方法对免疫传行分类，详细分类内容如图 1.1 所示。作为免疫传感器大家族中的一员，电化学感器具有其独特优势，如检测结果不受样品的颜色、浊度的影响，仪器相对小型并可实现在体检测等，这些优势为科研工作者在这一领域的研究拓展提供了动力

流程图,免疫传感器,流程图

为了获得洁净镜面的电极表面，将玻碳电极（GCE）用 0.3 和 0.05 mm 的铝浆料抛光，然后用乙醇和超纯水彻底清洗。基于其优异的成膜性能、高渗透性和相容性，壳聚糖已被广泛用于制备免疫传感器。此外，壳聚糖的氨基含量高，可提定的 AuNPs 结合位点。因此，我们将 LPCs-SnS2复合物（8 mg）分散在 1 mL 壳聚液（0.5％）中，然后将 5 mLLPCs-SnS2分散液滴到 GCE 的表面上并在室温下干燥下来，将电极浸入 AuNPs 溶液中 12 小时，用超纯水洗涤后避光干燥。随后，将 8 ti-hCG 的 PBS 溶液（0.2 mg/mL）沉积在 AuNPs/LPCs-SnS2修饰的电极表面并在 4静置 12 h。将修饰电极用 PBS 溶液洗涤以除去未固定的 anti-hCG 分子。4℃下，将所得电极在1％的BSA溶液中孵育1小时以阻断可能存在的活性位点来消除非特异附。最后，将制备的电极在不同浓度的 hCG 溶液中孵化 80 min，使抗体与抗原充应。修饰电极的每一步必须用 PBS 溶液清洗几次。整个过程完成后，将制备好的免感器在 4℃下保存。图 2.1 显示了免疫传感器构建流程图。

纳米复合材料构建的新型电化学免疫传感器用于人绒毛促性腺激素的检测

LPCs的FTIR图

【参考文献】