纳米技术及生物放大技术应用于结核分枝杆菌DNA与抗原检测的电化学传感器研究

发布时间：2020-06-22 20:30

【摘要】：目的结核病由结核分枝杆菌复合群(Mycobacterium tuberculosis complex)引起,对公众健康造成了极大威胁。在目前全球结核病负担下,结核分枝杆菌检测面临着巨大挑战。本研究旨在使用新型夹心型电化学传感器,对结核分枝杆菌DNA和抗原分别进行快速、灵敏的测定。方法本研究中首次合成了由富勒烯纳米粒子、石墨烯和氮杂化碳纳米管组成的几种新型碳纳米复合材料,具有比表面积大、导电性优异的特点,同时也具有突出的内在电活性,因此可以同时作为纳米载体和氧化还原纳米探针应用于电化学传感器构建。通过上述各种纳米复合材料以及纳米金粒子等纳米材料组合进行电化学传感器的构建,其中引入生物素-亲和素系统以增加靶标分子识别量,引入适配体识别系统或通过碱基互补配对以完成典型的夹心型识别。识别完成后,使用四正辛基溴化铵(TOAB)激发示踪标记的固有电活性,即可对电流响应进行测量,进而对靶标分子进行定量检测。电化学传感器构建成功后,进行了重复性和稳定性测试,采用不同浓度的靶标分子溶液测量其线性范围和检出限,使用干扰物质检测其选择性,之后收集临床标本检验其在临床检测中使用的可行性。结果使用四正辛基溴化铵(TOAB)激发示踪标记的固有电活性后,形成了可识别的峰值电流。该电化学传感器检测线性范围宽,检出限低,并且具有出色的重复性、选择性和稳定性。在临床标本检测中,与传统方法相比,该电化学传感器也显示出优异的检验性能,可对结核病患者与非结核病患者的临床标本进行良好的区分。结论成功构建了用于结核分枝杆菌DNA和抗原检测的电化学传感器,其在临床标本中进行初步应用检测效果明确,有望在临床实践中进一步应用。
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R52;TP212.2
【图文】：

图 1. 电化学生物传感器构建过程的示意图。Figure 1. Schematic illustration of the stepwise fabrication process of the proposedelectrochemical biosensor.另外，本研究团队构建了一种基于适配体识别系统的电化学适配体传感器（信号材料使用 C60、石墨烯和氮杂化碳纳米管合成的纳米复合材料），对结核分枝杆

16图 2. 碳纳米复合材料的电镜表征图：(A) NGS，(B) nano-C60-NGS，(C) Au-nano-C60/NGS。(D) 上述碳纳米复合材料的 UV-vis 吸收光谱。Figure 2. FE-SEM of (A) NGS, (B) nano-C60-NGS and (C)Au-nano-C60/NGS.(D) UV-vis absorption spectra of (a) nano-C60-NGS and (b) Au-nano-C60/NGS.

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本文编号：2726201