新型表面等离子体共振生物传感器的研发及其在免疫检测中的应用研究

发布时间：2021-01-01 00:53

　　表面等离子体共振（SPR）生物传感器代表了比较先进和成熟的光学生物传感技术,由于能够在无需标记的情况下对生物分子的相互作用进行实时测量,SPR生物传感器已成为研究生物分子相互作用动力学性质的有力工具之一。一直以来,大量的科研工作者致力于研究如何提高SPR生物传感器的灵敏度以实现对低浓度小分子量目标分子的检测,和改善对复杂生物基质中待测物检测的选择性并以此推动SPR传感技术在实际样品中的应用。本论文主要在纳米材料的基础上构建了高灵敏度高选择性的新型SPR生物传感器并将其成功应用于多种免疫测定。氧化石墨烯（GO）具有良好的生物相容性,大的比表面积,对生物分子的高负载能力和优异的电学性质,因而成为构建新型生物传感器的理想材料。鉴于由单独的GO构建的传感平台灵敏度往往较低,通常将金属纳米粒子与GO联用以改进传感器的检测性能。设计了基于GO和金纳米双锥（GBPs）的传感膜并应用其测定兔IgG。首先,GO通过静电相互作用自组装在氨基改性的金膜表面。之后利用葡萄球菌蛋白A（SPA）能够连接在金属纳米粒子表面的特性制备了SPA修饰的GBPs,并通过共价键将其连接到GO表面,形成GBPs-SPA-GO修... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：156 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 表面等离子体共振
    1.2 表面等离子体共振生物传感器的基本原理
    1.3 纳米材料增强的SPR生物传感
        1.3.1 碳基纳米材料
        1.3.2 金属纳米材料
        1.3.3 磁性纳米氧化物
        1.3.4 纳米聚合物
    1.4 SPR生物传感器的应用
        1.4.1 医学诊断
        1.4.2 食品安全
        1.4.3 环境监测
    1.5 研究现状及意义
    1.6 本论文工作的主要研究内容
    参考文献
第2章 氧化石墨烯及金银纳米结构在SPR生物传感器中的应用
    2.1 氧化石墨烯/金纳米双锥构建的SPR生物传感器
        2.1.1 引言
        2.1.2 实验部分
            2.1.1.1 实验装置
            2.1.2.2 实验试剂
            2.1.2.3 金纳米双锥（GBPs）的合成
            2.1.2.4 氧化石墨烯（GO）的制备
            2.1.2.5 金膜的修饰和抗体的固定
            2.1.2.6 免疫检测
        2.1.3 结果与讨论
            2.1.3.1 氧化石墨烯和金纳米双锥的表征
            2.1.3.2 传感膜的制备
            2.1.3.3 山羊抗兔IgG的固定
            2.1.3.4 兔IgG的免疫测定
            2.1.3.5 传感器的特异性
        2.1.4 小结
    2.2 羧基化氧化石墨烯/银纳米立方体构建的SPR生物传感器
        2.2.1 引言
        2.2.2 实验部分
            2.2.2.1 实验装置
            2.2.2.2 实验试剂
            2.2.2.3 羧化的氧化石墨烯的合成
            2.2.2.4 银纳米立方体-人IgG（SNCs-人IgG）偶联物的制备
            2.2.2.5 基于cGO修饰的传感膜的制备
            2.2.2.6 免疫实验
        2.2.3 结果与讨论
            2.2.3.1 羧化的GO和SNCs的表征
            2.2.3.2 基于GO和cGO的生物传感膜器
            2.2.3.3 免疫测定
        2.2.4 小结
    2.3 羧基化氧化石墨烯/金纳米星构建的SPR生物传感器
        2.3.1 引言
        2.3.2 实验部分
            2.3.2.1 实验装置
            2.3.2.2 实验试剂
            2.3.2.3 金纳米星-猪IgG（GNSs-人IgG）偶联物的制备
            2.3.2.4 兔抗猪IgG的固定
            2.3.2.5 免疫测定
        2.3.3 结果与讨论
            2.3.3.1 对金纳米星和金纳米粒子的表征
            2.3.3.2 制备基于cGO的SPR传感基底和免疫分析
            2.3.3.3 金纳米结构的体积优化
            2.3.3.4 GNSs-猪IgG的测定
        2.3.4 小结
    参考文献
第3章 磁金复合物免疫探针构建的SPR传感器
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验装置
        3.2.2 实验试剂
3O₄-HGNPs-Ab₂免疫探针的制备">        3.2.3 Fe₃O₄-HGNPs-Ab₂免疫探针的制备
        3.2.4 人IgG的免疫测定
    3.3 结果和讨论
3O₄-HGNPs-dAb免疫探针的表征">        3.3.1 Fe₃O₄-HGNPs-dAb免疫探针的表征
        3.3.2 生物传感膜的制备
        3.3.3 基于FH-dAb探针的免疫检测
        3.3.4 传感器的特异性
        3.3.5 实际样品分析
    3.4 小结
    参考文献
第4章 聚多巴胺/磁性碳纳米管免疫探针构建的SPR传感器
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验装置
        4.2.2 实验试剂
        4.2.3 传感膜的制备
        4.2.4 小鼠抗心肌肌钙蛋白I在传感膜上的固定
        4.2.5 MMWCNTs-PDA-dAb探针的制备
        4.2.6 免疫检测
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 PDA-HGNP修饰的传感膜和MMWCNTs-PDA-dAb探针的表征
        4.3.2 传感膜的构建
        4.3.3 实验条件的优化
        4.3.4 灵敏度实验
        4.3.5 传感器特异性
        4.3.6 样品分析
    4.4 小结
    参考文献
第5章 基于双重信号放大的磁性免疫探针在SPR中的应用
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验装置
        5.2.2 实验试剂
3O₄@PDA-dAb免疫探针的合成">        5.2.3 Fe₃O₄@PDA-dAb免疫探针的合成
        5.2.4 MWCNTs-PDA-AgNPs/Ab2纳米偶联物的制备
        5.2.5 传感膜的修饰
        5.2.6 cTnI的测定
    5.3 结果和讨论
        5.3.1 制备和表征
        5.3.2 Aufilm-PDA-AuNPs-cAb传感膜的制备
        5.3.3 实验条件优化
3O₄@PDA-dAb免疫探针的检测">        5.3.4 基于Fe₃O₄@PDA-dAb免疫探针的检测
        5.3.5 响应信号的二次放大
        5.3.6 特异性
        5.3.7 血清中cTnI的SPR测定
    5.4 小结
    参考文献
第6章 总结和展望
附录
致谢



本文编号：2950628