肿瘤标志物生物传感器的构建与应用
发布时间：2020-12-13 11:01
本论文介绍并合成了多种纳米材料,如:碳基纳米材料、过渡金属氧化物材料、过渡金属硫化物材料等,并将其复合制备纳米复合材料,然后利用抗体分子对复合材料其进行生物功能化,最后结合电化学免疫传感分析技术或电致化学发光技术以应用于对肿瘤标志物的检测。通过多种表征技术探究了材料的合成条件、材料的组分以及材料形貌以及检测性能,研究了复合材料对检测微量目标物产生信号放大效果的原理。通过优化一系列传感器测试条件,建立了肿瘤标志物的分析检测方法,实现了对肿瘤标志物的高选择、高灵敏的检测。主要内容有:1.构建了一种基于中空多孔碳复合二氧化锰（MCHS@MnO2）的复合材料用于催化过氧化氢继而间接检测甲胎蛋白。中空多孔碳（MCHS）作为催化剂MnO2的载体使其在表面原位生长,MCHS@MnO2催化H2O2产生电信号,在传感器界面的抗体分子特异性识别并捕获AFP分子后电流信号明显降低并以此进行定量检测。MCHS@MnO2呈现出中空多孔的结构具有吸附效果,有助于催化H2
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于MCHS@MnO2的免疫传感器的构建示意图
济南大学硕士学位论文132.3结果与讨论2.3.1制备条件对催化性能的影响为了获得对H2O2具有最佳催化性能的MCHS@MnO2，从而提高对AFP检测的灵敏度，我们针对MCHS@MnO2的合成条件进行了优化实验，包括MCHS与KMnO4的质量比和水热反应温度，通过电镜表征了其形貌变化以及对H2O2电催化响应获得了最佳合成条件。首先是探究了不同质量比的MCHS和KMnO4对电化学性能的影响（图2.2）。可以注意到，随着KMnO4质量占比逐渐增大，空心的结构特点逐渐消失，MnO2从稀疏变密集，这表明MnO2数量增加。为了确定最佳质量比，对三种比例制备得到的MCHS@MnO2进行方波伏安法（SWV）的电化学性能测试（图2.2D）。根据最大催化电流值，MCHS和KMnO4的最佳质量比可以确定为20：120（单位：mg）。KMnO4直接决定MnO2的数量，而MnO2过多会影响材料整体的扩散传质和电导率，过少则会降低对H2O2的催化性能。图2.2不同质量比条件下获得的MCHS@MnO2的透射电镜图：（A）20:90；（B）20：120；（C）20：150；（MCHS：KMnO4，单位：mg）；（D）：不同比例条件下，相应的材料催化H2O2的SWV曲线进一步研究了不同水热反应温度条件对材料形貌以及电催化性能的影响。在
济南大学硕士学位论文14100℃条件下（图2.3A），外层MnO2呈丝绸片状，MCHS@MnO2整体呈现花状结构。X射线衍射表征（XRD）证实了外层δ-MnO2的晶型（图2.5B）。将水热反应温度提高到120℃后，MnO2转变为棒状结构，MCHS@MnO2整体呈现刺球状结构，经XRD证实为α-MnO2的晶型（图2.5B）。最后，在140℃时其形貌和晶型与120℃的产物相比未发生明显改变，仅尺寸有所增大。相应的电化学测试表明，α-MnO2具有比δ-MnO2更好的催化效果（图2.3D）。但是，140℃条件下的产物并没有比120℃的产物显示出对H2O2具有更好的催化效果。原因可能是在140℃条件下MnO2晶体尺寸更大使材料的导电能力减弱，催化位点数量减少，从而降低了对H2O2的催化性能。因此，选择120°C作为最佳水热反应温度。后续实验采用MCHS@α-MnO2进行传感器的构建和测试。图2.3不同水热反应温度条件下得到的MCHS@MnO2的透射电镜图：（A）100℃；（B）120℃；（C）140℃；（D）：不同温度条件下，MCHS@MnO2复合材料催化H2O2的SWV曲线2.3.2材料的表征图2.2是合成过程中不同材料的数码图像，扫描电镜图和透射电镜图。可以看到，在煅烧前后，SiO2/RF从砖红色（如图2.2A）变为炭黑色（图2.4D），MCHS复合MnO2后转变为棕色（图2.4G）。从颜色的变化可以表明新组分的产生从而证明材料复合成功。从图2.2B中可以看出，SiO2/RF呈现出均匀的球形
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国老年恶性肿瘤发病特点及危险因素分析[J]. 高崇崇,李非. 老年医学与保健. 2018(06)
[2]化学发光免疫法检测前列腺特异性抗原的临床应用[J]. 陈肖莉. 中国医药指南. 2018(33)
[3]硫化铜三维纳米片/带结构的制备及场发射性能[J]. 王成伟,漆碧娟,和茹梅,陈建彪,陶代文. 西北师范大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]吉林省2016年恶性肿瘤发病和死亡分析[J]. 邓立权,孙明. 慢性病学杂志. 2017(11)
[5]论情志因素与恶性肿瘤发病的关系[J]. 孙海燕,陈武进,任丽萍,华杭菊,卢丽莎. 福建中医药. 2016(02)
[6]前列腺特异性抗原与前列腺疾病的相关性[J]. 郭雪涛. 包头医学院学报. 2014(02)
博士论文
[1]生物质基纳米硫化铜复合功能材料的构建与性能[D]. 黄修杰.华南理工大学 2018
硕士论文
[1]肿瘤家族史与胃癌发病风险关系的研究[D]. 倪迎春.山东大学 2018
[2]三种肿瘤标志物化学发光免疫检测方法的建立[D]. 徐永仲.长春理工大学 2018
[3]荧光纳米材料在生物小分子检测中的应用研究[D]. 蔡齐勇.郑州大学 2016
[4]肿瘤标志物的可视化检测[D]. 张娟.济南大学 2016
本文编号：2914444
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于MCHS@MnO2的免疫传感器的构建示意图
济南大学硕士学位论文132.3结果与讨论2.3.1制备条件对催化性能的影响为了获得对H2O2具有最佳催化性能的MCHS@MnO2，从而提高对AFP检测的灵敏度，我们针对MCHS@MnO2的合成条件进行了优化实验，包括MCHS与KMnO4的质量比和水热反应温度，通过电镜表征了其形貌变化以及对H2O2电催化响应获得了最佳合成条件。首先是探究了不同质量比的MCHS和KMnO4对电化学性能的影响（图2.2）。可以注意到，随着KMnO4质量占比逐渐增大，空心的结构特点逐渐消失，MnO2从稀疏变密集，这表明MnO2数量增加。为了确定最佳质量比，对三种比例制备得到的MCHS@MnO2进行方波伏安法（SWV）的电化学性能测试（图2.2D）。根据最大催化电流值，MCHS和KMnO4的最佳质量比可以确定为20：120（单位：mg）。KMnO4直接决定MnO2的数量，而MnO2过多会影响材料整体的扩散传质和电导率，过少则会降低对H2O2的催化性能。图2.2不同质量比条件下获得的MCHS@MnO2的透射电镜图：（A）20:90；（B）20：120；（C）20：150；（MCHS：KMnO4，单位：mg）；（D）：不同比例条件下，相应的材料催化H2O2的SWV曲线进一步研究了不同水热反应温度条件对材料形貌以及电催化性能的影响。在
济南大学硕士学位论文14100℃条件下（图2.3A），外层MnO2呈丝绸片状，MCHS@MnO2整体呈现花状结构。X射线衍射表征（XRD）证实了外层δ-MnO2的晶型（图2.5B）。将水热反应温度提高到120℃后，MnO2转变为棒状结构，MCHS@MnO2整体呈现刺球状结构，经XRD证实为α-MnO2的晶型（图2.5B）。最后，在140℃时其形貌和晶型与120℃的产物相比未发生明显改变，仅尺寸有所增大。相应的电化学测试表明，α-MnO2具有比δ-MnO2更好的催化效果（图2.3D）。但是，140℃条件下的产物并没有比120℃的产物显示出对H2O2具有更好的催化效果。原因可能是在140℃条件下MnO2晶体尺寸更大使材料的导电能力减弱，催化位点数量减少，从而降低了对H2O2的催化性能。因此，选择120°C作为最佳水热反应温度。后续实验采用MCHS@α-MnO2进行传感器的构建和测试。图2.3不同水热反应温度条件下得到的MCHS@MnO2的透射电镜图：（A）100℃；（B）120℃；（C）140℃；（D）：不同温度条件下，MCHS@MnO2复合材料催化H2O2的SWV曲线2.3.2材料的表征图2.2是合成过程中不同材料的数码图像，扫描电镜图和透射电镜图。可以看到，在煅烧前后，SiO2/RF从砖红色（如图2.2A）变为炭黑色（图2.4D），MCHS复合MnO2后转变为棕色（图2.4G）。从颜色的变化可以表明新组分的产生从而证明材料复合成功。从图2.2B中可以看出，SiO2/RF呈现出均匀的球形
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国老年恶性肿瘤发病特点及危险因素分析[J]. 高崇崇,李非. 老年医学与保健. 2018(06)
[2]化学发光免疫法检测前列腺特异性抗原的临床应用[J]. 陈肖莉. 中国医药指南. 2018(33)
[3]硫化铜三维纳米片/带结构的制备及场发射性能[J]. 王成伟,漆碧娟,和茹梅,陈建彪,陶代文. 西北师范大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]吉林省2016年恶性肿瘤发病和死亡分析[J]. 邓立权,孙明. 慢性病学杂志. 2017(11)
[5]论情志因素与恶性肿瘤发病的关系[J]. 孙海燕,陈武进,任丽萍,华杭菊,卢丽莎. 福建中医药. 2016(02)
[6]前列腺特异性抗原与前列腺疾病的相关性[J]. 郭雪涛. 包头医学院学报. 2014(02)
博士论文
[1]生物质基纳米硫化铜复合功能材料的构建与性能[D]. 黄修杰.华南理工大学 2018
硕士论文
[1]肿瘤家族史与胃癌发病风险关系的研究[D]. 倪迎春.山东大学 2018
[2]三种肿瘤标志物化学发光免疫检测方法的建立[D]. 徐永仲.长春理工大学 2018
[3]荧光纳米材料在生物小分子检测中的应用研究[D]. 蔡齐勇.郑州大学 2016
[4]肿瘤标志物的可视化检测[D]. 张娟.济南大学 2016
本文编号：2914444
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