基于表面等离子体共振检测原理的基因芯片的构建

我们首先采用Frens法制备纳米金胶体液,然后以氯金酸/羟胺法铺制二维纳米金单膜层,进行单分子自组装层技术(Self-assembled monolayer,SAM)固定探针,从而制备出具有表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)响应的基因检测芯片,并进一步对芯片的自组装时间、探针浓度、灵敏度、特异性等指标进行优化验证. 结果表明2.5 nm胶体金所铺金膜芯片具有较好的SPR响应特性,且当固定探针浓度为1 500 nmol/L,自组装时间为4.5 h时,可以获得较好的SPR检测效率,能够准确识别碱基的错配,其检测灵敏度大约为10 fmol/L,可应用于SPR传感器的检测中.     

基于MWNT、CS-PB和GNPs共修饰检测前列腺特异性抗原电流型免疫传感器的研究

目的采用多壁碳纳米管(MWNT)、普鲁士蓝-壳聚糖(CS-PB)纳米复合物及纳米金(GNPs)共修饰于氧化铟锡(ITO)电极表面固载抗体制得高灵敏前列腺特异性抗原电流型免疫传感器,并对传感器性能参数进行实验测定。方法先在ITO电极表面电沉积一层纳米金,随后将浓硝酸处理过的MWNT滴涂在ITO玻璃电极的纳米金膜上,然后通过静电吸附固定CS-PB纳米复合物,利用壳聚糖中大量的氨基固定GNPs并吸附前列腺特异性抗体(anti-PSA),制得电流型免疫传感器,同时测定传感器检测灵敏度、线性响应范围等。结果在最佳实验条件下,该传感器响应的峰电流值与前列腺特异性抗原(PSA)浓度在1～15ng/mL和15～150ng/mL的范围内保持良好的线性关系,检测下限为0.8ng/mL。结论成功建立了前列腺特异性抗体免疫传感器,该方法制备简单,操作便捷,灵敏度高。     

Au纳米颗粒HBV DNA基因探针的制备及其在目视化检测HBV DNA中的应用

制备金(gold,Au)纳米颗粒乙型肝炎病毒脱氧核糖核酸(hepatitis B virus deoxynucleic acid,HBV DNA)基因探针,研究其在目视化检测HBV DNA中的应用。Au纳米颗粒通过金-硫(Au-S)共价键结合烷氢硫醇修饰的寡核苷酸,制备检测探针。用荧光标记法检测Au纳米颗粒表面寡核苷酸的覆盖率和与其互补的寡核苷酸的杂交效率。检测探针与固定在尼龙膜上的捕捉探针构成双探针,用斑点杂交法检测HBV DNA,加入银离子(Ag+)-对苯二酚液染色观察结果。制备的Au纳米颗粒粒径为(12±5)nm,分散良好,在520nm有最大吸收峰,经寡核苷酸修饰后,最大吸收峰改变为524nm。Au纳米颗粒表面寡核苷酸的最大覆盖率为(132±10)条,最大杂交效率为(22±3)%。在尼龙膜上用斑点杂交法可检出低至10fmol的合成靶DNA,可目视化检出乙肝患者血清中HBV DNA的PCR产物。Au纳米颗粒HBV DNA基因探针可用于目视化检测HBV DNA,此方法具有敏感性高、特异性好、简单、价廉的特点,可望在许多领域,尤其是在多基因检测芯片上有潜在的应用价值。     

电沉积纳米金修饰的16通道电流型PSA免疫传感器的制备

近年来有关电化学免疫传感器的研究报道虽然很多,但普遍存在如预处理操作繁琐、灵敏度低、特异性差和成本昂贵等不足。本研究通过电沉积纳米金修饰16通道丝网印刷电极,以提高免疫传感器的性能。采用恒电位沉积法将氯金酸(HAu Cl4)直接还原成纳米金,并修饰于16通道丝网印刷碳电极(16-SPCE)表面;以浓度为0.05mg/m L的HAu Cl4溶液和150 s电沉积时间为电沉积纳米金修饰16-SPCE的最优条件。利用静电吸附原理将前列腺抗原(PSA)抗体固定在电极表面,结合双抗夹心法制备免疫电极。通过循环伏安法和稳态时间电流曲线法表征免疫电极的性能。对30份前列腺癌患者和3份正常人血清进行PSA检测,与标准ELISA方法对照。结果表明:获得的免疫电极线性检测范围为0.2~100 ng/m L,其线性回归方程为Y=134.558X+72.705,线性相关系数为1,检测限为0.14 ng/m L。采用免疫传感器检测到的前列腺癌患者血清PSA水平与标准ELISA方法检测结果具有良好的线性相关性(R=0.944,P0.001),正常人的检测值符合正常人血清中PSA的含量。所研制的免疫传感器具有灵敏度高、特异性强、成本低和反应时间短等特点,具有应用前景。     

DNA电化学传感器中电极修饰条件的探讨

目的 探讨ssDNA单层膜的制备的最佳条件.方法利用自组装单分子膜技术,将人工合成并修饰的含22个碱基的特异性单链DNA序列固定到金电极上制备成DNA修饰的金电极,通过控制DNA溶液的浓度、作用时间,以及改变修饰基团探讨最佳的修饰条件,并利用循环伏安法初步研究了该修饰电极的电化学行为.结果 通过对不同标记探针、不同探针浓度及不同标记时间的表征,结果显示巯基化ssDNA和二硫键修饰的ssDNA探针浓度为80 μmol/L,自组装固定时间为12 h时对DNA探针的固定效率最佳.结论 巯基化ssDNA和二硫键修饰的ssDNA通过自组装方法可在金电极表面形成稳定、有序的自组装单分子膜(self-assembled monolayer,SAM),可应用于SAM为基底的DNA传感器的设计与应用.     

基于碳纳米管修饰的无酶型新型甲胎蛋白安培免疫传感器研究

目的构建新型甲胎蛋白安培免疫传感器。方法首先在玻碳电极（GCE）表面修饰一层羧基化碳纳米管（CNTs）,然后利用带负电荷的DNA分子和带正电荷的硫堇之间的静电作用,层层自组装修饰硫堇以增强检测信号,然后利用硫堇的氨基固定纳米金,以便固定抗体,最后利用牛血清白蛋白封闭未结合位点。结果修饰的碳纳米管能够显著地提高电极的导电性,利用层层组装技术修饰了5层硫堇。在优化的条件下（pH7.0,温浴时间25min）,制作的甲胎蛋白免疫传感器线性范围在0.5～25ng/ml内,检测限0.02ng/ml。结论成功利用层层自组装技术构建新型基于碳纳米管修饰的无酶型甲胎蛋白安培免疫传感器,该传感器灵敏度高,特异性好,有望成为原发性肝癌早期诊断的新方法。     

基于巯基和纳米金固定抗体的免疫传感器的初步应用研究

目的 制得乙肝免疫传感器,用于临床检验.方法 以金电极为基底,自组装半胱胺,通过纳米金静电竞争吸附硫堇分子和乙肝过氧化酶酶标抗体,制得乙肝免疫传感器.采用循环伏安法和线形扫描伏安法考察了传感器的组装过程, 响应电流的性质,传感器对乙肝病毒的响应特性.结果 对乙肝抗原进行了定量分析,线形范围为1∶30～ 1∶200 (稀释浓度V);线性相关系数 R 为0.994.取临床血清进行检测,将结果与临床常用的 ELISA 法比较,符合要求.结论 用半胱胺/纳米金方法固定乙肝抗体制得免疫传感器能应用于临床检验.     

电化学生物传感器的应用

电化学生物传感器是基于传感器表面抗体和抗原相互作用的生物传感器,将抗体(抗原)固定在传感器表面后再分别用来检测抗原(抗体)。相比其他生物传感器,电化学传感器具有较好的选择性和较高的灵敏度,因此在不同的科学领域具有广泛的应用前景。本文综述了电化学生物传感器的工作原理、分类、抗原抗体的固定方法,以及在食品安全、临床医学和环境监测领域的应用,并进一步指出目前生物传感器存在的不足之处以及今后研究的重点方向。     

乙肝电化学免疫传感器阵列电极的研制

研制了以乙肝表面抗原为检测对象的电化学免疫传感器阵列,采用微电子平面加工技术制备了八通道金电极阵列,在金电极表面自组装半胱胺分子,戊二醛进行醛基化,最后通过竞争组装同时固定乙肝抗体和硫堇,以硫堇的还原峰电流的下降百分比对乙肝表面抗原进行定性和定量的检测.该传感器阵列可同步检测乙肝表面抗原,大大提高了检测的准确度和可靠性.应用于临床血清样品的检测,其结果与ELISA法相一致.     

基于压电谐振检测技术的癌胚抗原免疫传感器的实验研究

为了建立一种新型压电石英晶体癌胚抗原(CEA)免疫传感器,传感器检测池用AT切向、基频10 MH z的石英晶体通过金属夹具和乳胶套圈固定组成,采用巯基化方法把抗人CEA单克隆抗体固定在金膜电极表面制成抗体敏感膜,构成的压电CEA免疫传感器应用于临床检测。实验结果显示:构建的压电CEA免疫传感器对CEA的响应特性良好,其线性检测范围为1.56~50.00 ng/m l,甲胎蛋白(AFP)、前列腺特异抗原(PSA)、人绒毛膜促性腺激素(hCG)等对CEA的检测基本无干扰;传感器可再生后重复使用5次;50例临床标本检测结果与放射免疫检测法符合(P>0.05),两种方法的相关系数为0.90。研制的压电CEA免疫传感器具有灵敏度高、特异性好、不需标记、操作简单、省时、能实时在线检测和重复使用等优点,对比分析表明其检测结果准确、可靠,可用于临床检验。