基于纳米金银修饰的免疫球蛋白和甲胎蛋白免疫电极的研究

论文摘要

电流及电位型电化学免疫传感器是将免疫分析技术与电化学传感器相结合的一种新的免疫分析方法,是基于测量电流、电位变化来进行免疫分析的生物传感器。抗原或抗体在敏感膜上的结合或继后的反应引起电流、电极电位或膜电位发生改变,而且这种变化与待测物浓度之间存在线性关系。与其它免疫传感技术相比,该方法具有灵敏、快速、成本低、携带方便,操作简单、易数字化、能方便地实现实时输出和检测。 免疫球蛋白G（IgG）是人体血清中含量最高的抗体,占血清中免疫球蛋白的70～80%,是唯一能通过胎盘的免疫球蛋白,具有抗菌、抗病毒、抗毒素的特性,在机体免疫防护中起着重要作用。正常人血清中的甲胎蛋白（AFP）含量在20ng/mL以下,如果血液中AFP呈现较高浓度,往往是几种恶性病如精原细胞癌、原发性肝癌的的重要特征之一,此外,一些患有非癌疾病如毛细管扩张失调、遗传酪氨酸血症、急性病毒性肝炎、肝硬化等的病人也观察到AFP浓度有上升的现象。AFP已经成为临床检验上的一项重要指标。研究IgG和AFP的检测方法具有重要的理论意义和实际意义。 本文利用纳米金、纳米银材料,采用多种电极材料,运用包埋、沉积、吸附等手段固定抗体,直接测定抗原与抗体反应前后的电流、电位变化,主要内容如下: 1.利用滴涂于铂盘表面的Nafion膜中负电性的磺酸基与anti-IgG分子中的氨基阳离子之间的静电作用实现抗体的结合,同时通过负电性的纳米金增加抗体的固定量,最后在修饰电极的表面涂敷一层明胶（Gelatin）薄膜进行固定,制成Gelatin/anti-IgG/Au/Nafion/Pt膜,制得非标记免疫传感器。用循环伏安法（CV）和交流阻抗法（Nyquist）对电极逐层修饰过程进行了表征,并对免疫传感器的性能进行了研究。该传感器测定lgG的最低浓度为2.0ng/mL,标准曲线的线性范围在5～960ng/mL,回归方程为:AE=-2.2+31.7log[IgG],响

论文目录

• 第一部分 绪言——电化学免疫传感器概述
• 1. 生物传感器的分类和命名
• 2. 免疫分析
• 3. 免疫传感器的种类
• 4. 电化学免疫传感器的种类
• 4.1 电位型免疫传感器
• 4.2 电流型免疫传感器
• 4.3 电导型免疫传感器
• 4.4 电容型免疫传感器
• 5. 固定方法的选择
• 5.1 吸附固定法
• 5.2 共价键合固定法
• 5.3 包埋固定法
• 6. 免疫传感器的应用
• 7. 免疫传感器的发展趋势
• 8. 纳米技术及及其在生物传感器中的应用
• 8.1 纳米效应
• 8.2 纳米技术在生物传感器中的应用
• 参考文献
• 第二部分 基于纳米金银修饰的免疫球蛋白和甲胎蛋白免疫电极的研究
• 第一章 基于NAFION和纳米金及明胶修饰的电位型高灵敏 IGG免疫传感器的研究
• 1.1 实验部分
• 1.1.1 仪器与试剂
• 1.1.2 纳米金的制备及表征
• 1.1.3 免疫电极的制备
• 1.1.4 测试方法
• 1.2 结果与讨论
• 1.2.1 电极在修饰过程中的电化学表征
• 1.2.2 抗体固定方法的优化
• 1.2.3 膜的响应时间
• 1.2.4 免疫电极的工作范围
• 1.2.5 电极的选择性
• 1.2.6 免疫传感器的再生
• 1.2.7 免疫传感器的重现性和稳定性
• 1.3 免疫电极机理的探讨
• 1.4 结论
• 参考文献
• 第二章 以纳米金为介质的无标记电流型甲胎蛋白免疫传感器的研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 主要仪器和试剂
• 2.1.2 Anti-AFP的固定
• 2.1.3 检测方法
• 2.2 结果和讨论
• 2.2.1 电极制备的条件优化
• 2.2.2 免疫传感器制备过程的表征
• 2.2.3 免疫传感器的响应性能
• 2.2.4 传感器的再生和特异性
• 2.2.5 初步应用
• 参考文献
• 第三章 以明胶-纳米银复合膜为固定介质的免疫电极的研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 主要仪器和试剂
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果和讨论
• 3.2.1 电极修饰过程的特征
• 3.2.2 膜电位-时间曲线
• 3.2.3 pH值和温度对电极性能的影响
• 3.2.4 膜电位响应与浓度的对数的校准曲线
• 3.2.5 免疫电极的稳定性和再生性
• 3.2.6 测定的特异性
• 3.2.7 免疫电极的初步应用
• 3.3 结论
• 参考文献
• 第四章 新型 PVC膜免疫电极检测甲胎蛋白
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 主要仪器和试剂
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 结果和讨论
• 4.2.1 敏感膜的响应特征
• 4.2.2 敏感膜的特异性
• 4.2.3 AFP敏感膜的稳定性、重现性和再生性
• 4.2.4 测定 AFP的回收率
• 4.2.5 膜电位响应机理
• 4.3 结论
• 参考文献
• 作者部分相关论文题录
• 致谢