基于纳米金复合物一次性探测头的电化学生物传感器构建及对IFN-γ的检测

发布时间：2017-09-30 05:25

  本文关键词：基于纳米金复合物一次性探测头的电化学生物传感器构建及对IFN-γ的检测

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【摘要】：肺结核是目前世界上最主要的感染性致死疾病,生物样本中表达的干扰素-γ(IFN-γ)被作为感染肺结核的重要指标。目前临床生物样本IFN-γ的检测大多采用酶联免疫吸附法(ELISA),尽管其灵敏度高、稳定性好,但存在价格昂贵、耗时、步骤繁琐、需要大量样本等缺点。现在普遍采用的基于玻碳电极负载纳米金的电化学生物传感器虽然灵敏度和稳定性很高、操作简单,但成本高等缺陷限制其推广应用。本学位论文针对目前IFN-γ检测的技术缺陷,先通过纳米金等修饰氧化铟锡(ITO)导电玻璃得到纳米金复合物,再负载抗体、抗原等工艺制备一次性探测头,然后固定在铂电极夹上得到工作电极,并以此构建了两类低成本、可快速和高效检测IFN-γ的电化学生物传感器,研究了结构和性能。其主要研究内容如下:1、采用柠檬酸钠还原法制备出球形、分布均匀、平均粒径为25 nm的纳米金微粒;聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)修饰的ITO表面有一层均匀覆盖的鳞片状薄膜,静电吸附纳米金(AuNPs)后的AuNPs/PDDA/ITO复合物表面有均匀分布的球形粒子;石墨稀-壳聚糖(Gr-Chit)修饰的自制丝网印刷ITO电极表面形成一层有明显褶皱的均匀薄膜,静电吸附谷胱甘肽包被的纳米金(GSH-AuNPs)后的GSH-AuNPs/Gr-Chit/ITO复合物表面均匀分散着大量的球形粒子。2、先依次通过在AuNPs/PDDA/ITO复合物上负载抗体、BSA封闭、依靠特异性反应键接IFN-γ、修饰纳米金偶联辣根过氧化物酶标记IFN-γ抗体复合物(HRP-Ab2-AuNPs),制备了一次性探测头,然后组装工作电极和构建生物传感器,并研究其结构和性能。研究结果表明:制备的一次性探测头HRP-Ab2-AuNPs/IFN-γ/BSA/Ab1/AuNPs/PDDA/ITO呈现蜂窝状的结构。在最优条件下,制备的传感器表现出较高的灵敏度以及较宽的线性范围(0.1-10000 pg/mL),检测限为0.048 pg/mL(S/N=3)。且具有优良的选择性、稳定性和重复性,用该法检测临床血清样本得出的结果和参比结果一致。3、先通过在GSH-AuNPs/Gr-Chit/ITO复合物上负载抗体、BSA封闭、依靠特异性反应键接IFN-γ,制备了一次性探测头,然后组装工作电极和构建生物传感器,并研究其结构性能。研究结果发现:制备的一次性探测头IFN-γ/BSA/Ab1/GSH-AuNPs/Gr-Chit/ITO呈蜂窝状结构;在最优条件下,相对增加的示差脉冲伏安(DPV)峰电流值与IFN-γ浓度(5-4000pg/mL)的对数值成线性关系,最低检测限为0.5 pg/mL(S/N=3)。制备出的IFN-γ生物传感器显示了优越的重复性、选择性、稳定性。此外,在真实血清样本的检测过程中,和ELISA的结果一致。
【关键词】：生物传感器 纳米金复合物 一次性探测头 干扰素-γ检测 灵敏度
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.1;TP212
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 结核病概述8
• 1.2 结核病现阶段的诊断方法及其局限性8-10
• 1.3 电化学生物传感器10-11
• 1.4 纳米材料在电化学传感器中的应用11-13
• 1.5 选题意义、主要研究内容及创新点13-15
• 第二章 基于AuNPs/PDDA/ITO一次性探测头的电化学生物传感器构建及对IFN-γ的检测15-29
• 2.1 引言15
• 2.2 实验部分15-19
• 2.3 结果与讨论19-27
• 2.4 小结27-29
• 第三章 基于GSH-AuNPs/Gr-Chit/ITO一次性探测头的生物传感器构建及对IFN-γ的检测29-42
• 3.1 引言29
• 3.2 实验部分29-32
• 3.3 结果与讨论32-41
• 3.4 小结41-42
• 第四章 结论与展望42-44
• 4.1 结论42
• 4.2 展望42-44
• 参考文献44-54
• 硕士期间学术成果54-55
• 致谢55

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本文编号：946397