【摘要】：傳統(tǒng)酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定(ELISA)易受干擾,靈敏度低等一些缺點(diǎn)限制了其廣泛應(yīng)用。近些年對(duì)傳統(tǒng)ELISA的改進(jìn)已經(jīng)做了許多努力,使其在生物傳感檢測(cè)中得到了很好的應(yīng)用。納米材料問(wèn)世之后由于其一系列優(yōu)點(diǎn),如比表面積大,吸附能力強(qiáng),催化效率高,生物相容性好等一直備受關(guān)注。非金屬的納米材料具有納米材料的優(yōu)點(diǎn),不含有貴金屬,綠色前驅(qū)體,成本低、無(wú)污染,因此受到更多的青睞。廉價(jià)的pH指示劑代替酶的使用,降低了實(shí)驗(yàn)成本,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,反應(yīng)后顏色變化顯著,實(shí)驗(yàn)結(jié)果可視化。本文中,利用非金屬納米材料作為信號(hào)載體,pH指示劑作為信號(hào)直接放大平臺(tái)通過(guò)π-π共軛負(fù)載到納米材料上,疾病標(biāo)記物與納米材料通過(guò)化學(xué)鍵牢固結(jié)合,在96-微孔板中構(gòu)建成完整的免疫傳感器。向微孔板的孔中加入定量的釋放劑,釋放劑與疏水性的指示劑分子反應(yīng),轉(zhuǎn)化為親水性的離子從納米材料上釋放到溶液中,引起溶液顏色發(fā)生變化。該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)疾病標(biāo)記物的可視化超靈敏檢測(cè)。具體檢測(cè)內(nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)了一種基于酚酞(PP)指示劑變色效應(yīng)的改進(jìn)傳統(tǒng)ELISA,實(shí)現(xiàn)對(duì)癌胚抗原(CEA)的高靈敏可視化檢測(cè)。類石墨烯氮化碳(g-C_3N_4)納米材料由于具有較大的比表面積,容易制備,化學(xué)穩(wěn)定性高,成本低,被羧基化后的g-C_3N_4(cC_3N_4)被用來(lái)作為該體系中信號(hào)分子的載體。免疫傳感器制備成功后,加入堿性釋放劑(AS),PP分子遇堿反應(yīng)生成離子,釋放到溶液中,引起溶液顏色發(fā)生變化。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件后,實(shí)現(xiàn)了對(duì)CEA的高靈敏可視化檢測(cè)。檢測(cè)范圍是0.5 pg/mL到100 ng/mL,最低檢測(cè)限(LOD)為0.34 pg/m L。這種方法是一種無(wú)酶的改進(jìn)型ELISA,可以命名為PILISA。PILISA遵循酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定形式,同時(shí)避免了傳統(tǒng)ELISA的缺點(diǎn),為實(shí)際臨床檢測(cè)提供了一種很有發(fā)展前景的方法。(2)心血管疾病是引起全球死亡率高的主要原因之一,而心臟病標(biāo)志物肌鈣蛋白I(cTnI)和C-反應(yīng)蛋白(CRP)的測(cè)定分別用于檢測(cè)和診斷急性心肌梗死和冠狀動(dòng)脈綜合癥。使用聚多巴胺(PDA)包裹的g-C_3N_4(PDA-C_3N_4)作為信號(hào)載體,是由于PDA表面具有豐富的官能團(tuán),既可以與生物分子結(jié)合,又可以吸附大量的指示劑分子百里香酚酞(TP)和溴酚紅(BR),設(shè)計(jì)的新型免疫傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)心臟病標(biāo)記物cTnI和CRP的可視化雙檢測(cè)。靈敏度高,檢測(cè)范圍寬(cTnI:0.5 pg/m L-8 ng/mL;CRP:0.5 pg/m L-10 ng/m L),其中LOD分別為0.32 pg/m L和0.28 pg/mL。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果可以看出,該免疫傳感器的穩(wěn)定性、選擇性和重現(xiàn)性都是令人滿意的。(3)介孔二氧化硅(MSN)由于其特殊的孔狀結(jié)構(gòu),比表面積大和易功能化等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。將MSN功能化,使其孔內(nèi)帶有芳香結(jié)構(gòu),能與疏水性的pH指示劑分子通過(guò)π-π共軛結(jié)合。MSN與聚乙烯亞胺(PEI)作用,使其表面顯正電性,與表面帶有負(fù)電的抗體分子作用連接。因此功能化的MSN作為信號(hào)載體參與構(gòu)建免疫傳感器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)前列腺抗原(PSA)的可視化高靈敏檢測(cè)。檢測(cè)濃度范圍寬(0.5 pg/m L-8 ng/m L),檢測(cè)限低(0.21 pg/m L),并且該新型的免疫傳感器具有良好的穩(wěn)定性,選擇性和重現(xiàn)性。此外,蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物的比色檢測(cè)由于其簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定的信號(hào)輸出特征在臨床醫(yī)學(xué)治療中具有潛在的應(yīng)用。
[Abstract]:The traditional enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is susceptible to interference and low sensitivity, and has limited its wide application. In recent years, the improvement of the traditional ELISA has done a lot of efforts to make it a good application in the biological sensing detection. Because of its series of advantages, such as large specific surface area, strong adsorption capacity, high catalytic efficiency and good biocompatibility, the nano-material has been of great concern. The non-metal nanometer material has the advantages of nano material, no noble metal, green precursor, low cost and no pollution, thus being more favored. The cheap pH indicator replaces the use of the enzyme, the experimental cost is reduced, the chemical property is stable, the color change after the reaction is remarkable, and the experimental result is visualized. In this paper, a non-metallic nano-material is used as the signal carrier, and the pH indicator is loaded on the nano-material by the carbon-carbon coanda by using a pH indicator as a signal direct amplification platform, and the disease marker and the nano material are firmly combined with the nano material through a chemical bond, and a complete immune sensor is constructed in the 96-well plate. A quantitative release agent is added into the pores of the microporous plate, the release agent reacts with the hydrophobic indicator molecules, and the ions which are converted into the hydrophilic are released from the nano material to the solution to cause the color of the solution to change. The method realizes the visual and ultra-sensitive detection of the disease marker. The specific detection content is as follows: (1) a modified traditional ELISA based on the color change effect of the phenolphthalein (PP) indicator is designed to realize the high-sensitivity visual detection of the carcinoembryonic antigen (CEA). The graphene nitride (g-C _ 3N _ 4) nano-material has a large specific surface area, is easy to prepare, has high chemical stability and low cost, and the g-C _ 3N _ 4 (cC _ 3N _ 4) after being modified is used as the carrier of the signal molecule in the system. After the preparation of the immune sensor is successful, the alkaline releasing agent (AS) is added, the PP molecule is reacted with alkali to generate ions, and the solution is released to the solution to cause the color of the solution to change. And the high-sensitivity visual detection of the CEA is realized after the experimental conditions are optimized. The detection range is 0.5 pg/ mL to 100 ng/ mL and the minimum detection limit (LOD) is 0.34 pg/ mL. This method is an enzyme-free modified ELISA, which can be named as PILISA. PILISA follows the enzyme-linked immunosorbent assay format, while avoiding the disadvantages of conventional ELISA, And provides a promising method for the actual clinical detection. (2) Cardiovascular disease is one of the main causes of high global mortality, and the determination of cardiac troponin I (cTnI) and C-reactive protein (CRP) is used to detect and diagnose acute myocardial infarction and coronary syndrome, respectively. The g-C _ 3N _ 4 (PDA-C _ 3N _ 4) wrapped with the polydopamine (PDA) is used as the signal carrier, because the PDA surface has rich functional groups, can be combined with the biological molecule, and can adsorb a large number of indicator molecules thymol phthalide (TP) and bromophenol red (BR), The design of new type of immunosensor realizes the visual double-detection of the cardiac markers cTnI and CRP. High sensitivity, wide detection range (cTnI: 0.5 pg/ m L-8 ng/ mL; CRP: 0.5 pg/ m L-10 ng/ m L), where LOD is 0.32 pg/ m L and 0.28 pg/ mL, respectively. It can be seen from the results of the test that the stability, selectivity and reproducibility of the immunosensor are satisfactory. (3) Mesoporous silica (MSN) has been widely used because of its special pore-like structure, large specific surface area and easy functionalization. The msn is functionalized so that its pores are provided with an aromatic structure in which the hydrophobic pH indicator molecules can be co-linked with the hydrophobic pH indicator molecules. The effect of MSN and polyethyleneimine (PEI) on the surface is positively and electrically connected to the negatively charged antibody molecules on the surface. Therefore, the functionalized MSN is used as the signal carrier to participate in the construction of the immune sensor, and the visualization and high-sensitivity detection of the prostate antigen (PSA) is realized. The detection concentration range is wide (0.5 pg/ m L-8 ng/ m L), the detection limit is low (0.21 pg/ m L), and the novel immunosensor has good stability, selectivity and reproducibility. In addition, the colorimetric detection of protein biomarkers has potential application in clinical medicine therapy due to its simple, rapid, economical and stable signal output characteristics.
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;納米材料[J];微納電子技術(shù);2002年12期

2 劉立新;自然界的神奇納米材料[J];計(jì)算機(jī)與農(nóng)業(yè);2002年02期

3 白俊峰;名詞術(shù)語(yǔ)釋義——分子納米材料[J];微納電子技術(shù);2003年09期

4 ;納米材料[J];電子科技文摘;2006年04期

5 ;納米材料[J];電子科技文摘;2006年07期

6 Richard Comerford;;通過(guò)控制海藻的基因來(lái)獲取優(yōu)質(zhì)的納米材料[J];今日電子;2007年02期

7 李根喜;;基于蛋白質(zhì)和納米材料構(gòu)建新型電化學(xué)生物傳感器[J];化學(xué)傳感器;2008年04期

8 本刊通訊員;;納米科技與納米材料分析儀器[J];電子與封裝;2008年09期

9 ;“納米材料與結(jié)構(gòu)”專輯出版預(yù)告[J];微納電子技術(shù);2010年03期

10 朱念,朱建國(guó),朱果扣;納米材料的特性及開(kāi)發(fā)[J];今日科技;1996年10期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 王少?gòu)?qiáng);邱化玉;;納米材料在造紙領(lǐng)域中的應(yīng)用[A];'2006（第十三屆）全國(guó)造紙化學(xué)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

2 宋云揚(yáng);余濤;李艷軍;;納米材料的毒理學(xué)安全性研究進(jìn)展[A];2010中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(第四卷)[C];2010年

3 ;全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2001年

4 鐘家湘;葛雄章;劉景春;;納米材料改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的實(shí)踐與建議[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2001年

5 高善民;孫樹(shù)聲;;納米材料的應(yīng)用及科研開(kāi)發(fā)[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2001年

6 ;全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（下卷）[C];2001年

7 金一和;孫鵬;張穎花;;納米材料的潛在性危害問(wèn)題[A];中國(guó)毒理學(xué)通訊[C];2001年

8 張一方;呂毓松;任德華;陳永康;;納米材料的二種制備方法及其特征[A];第四屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

9 古宏晨;;納米材料產(chǎn)業(yè)化重大問(wèn)題及共性問(wèn)題[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第三屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2003年

10 馬玉寶;任憲福;;納米科技與納米材料[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第三屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2003年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 周建人;我國(guó)出臺(tái)首批納米材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[N];中國(guó)建材報(bào);2005年

2 記者 王陽(yáng);上海形成納米材料測(cè)試服務(wù)體系[N];上海科技報(bào);2004年

3 ;納米材料七項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2005年

4 通訊員 韋承金邋記者 馮國(guó)梧;納米材料也可污染環(huán)境[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

5 廖聯(lián)明;納米材料 利弊皆因個(gè)頭小[N];健康報(bào);2009年

6 盧水平;院士建議開(kāi)展納米材料毒性研究[N];中國(guó)化工報(bào);2009年

7 郭良宏 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員 江桂斌 中國(guó)科學(xué)院院士;納米材料的環(huán)境應(yīng)用與毒性效應(yīng)[N];中國(guó)社會(huì)科學(xué)報(bào);2010年

8 記者 任雪梅　莫璇;中科院納米材料產(chǎn)業(yè)園落戶佛山[N];佛山日?qǐng)?bào);2011年

9 實(shí)習(xí)生 高敏;納米材料：小身材涵蓋多領(lǐng)域[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

10 本報(bào)記者 李軍;納米材料加速傳統(tǒng)行業(yè)升級(jí)[N];中國(guó)化工報(bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 楊楊;功能化稀土納米材料的合成及其生物成像應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

2 王艷麗;基于氧化鈦和氧化錫納米材料的制備及其在能量存儲(chǔ)中的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

3 吳勇權(quán);含銪稀土納米材料的功能化及其生物成像應(yīng)用研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

4 曹仕秀;二硫化鎢(WS_2)納米材料的水熱合成與光吸收性能研究[D];重慶大學(xué);2015年

5 廖蕾;基于功能納米材料的電化學(xué)催化研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

6 胥明;一維氧化物、硫化物納米材料的制備，功能化與應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

7 李淑煥;納米材料親疏水性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定與計(jì)算預(yù)測(cè)[D];山東大學(xué);2015年

8 范艷斌;亞細(xì)胞水平靶向的納米材料的設(shè)計(jì)、制備與應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

9 丁泓銘;納米粒子與細(xì)胞相互作用的理論模擬研究[D];南京大學(xué);2015年

10 駱凱;基于金和石墨烯納米材料的生物分子化學(xué)發(fā)光新方法及其應(yīng)用[D];西北大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 邵鳳英;基于pH指示劑顯色效應(yīng)的改進(jìn)型酶聯(lián)免疫檢測(cè)方法研究[D];濟(jì)南大學(xué);2017年

2 花小霞;基于二維納米材料構(gòu)建電化學(xué)傳感器的研究及應(yīng)用[D];濟(jì)南大學(xué);2017年

3 金騰飛;碳基復(fù)合納米材料在生物傳感中的應(yīng)用[D];杭州電子科技大學(xué);2017年

4 向蕓頡;卟啉納米材料的制備及其應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2010年

5 劉武;層狀納米材料/聚合物復(fù)合改性瀝青的制備與性能[D];華南理工大學(xué);2015年

6 劉小芳;基于納米材料/聚合膜材料構(gòu)建的電化學(xué)傳感器應(yīng)用于生物小分子多組分的檢測(cè)[D];西南大學(xué);2015年

7 王小萍;基于金納米材料構(gòu)建的電化學(xué)傳感器及其應(yīng)用[D];上海師范大學(xué);2015年

8 郭建華;金納米材料的修飾及其納米生物界面的研究[D];河北大學(xué);2015年

9 魏杰;普魯士藍(lán)納米粒子的光熱毒性研究[D];上海師范大學(xué);2015年

10 張華艷;改性TiO_2納米材料的制備及其光電性能研究[D];河北大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2453759