用于疾病标志物检测的免疫生物传感技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘军涛 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-04-25 |
| 授予单位 | 中国科学院电子学研究所 |
| 授予地点 | 电子学研究所 |
| 导师 | 蔡新霞 |
| 关键词 | 免疫分析 胶体金标记技术 化学发光 人绒毛膜促性腺激素 肌酸激酶同功酶 |
| 其他题名 | Research on immuno-biosensor technology used in biomedical marker test |
| 中文摘要 | 随着医学技术的不断发展，人们生活水平的不断提高，对疾病前兆的早期发现和预防成为人类健康事业的重要发展方向。免疫生物传感器能够在像血液这种浑浊且复杂的组分中进行特异性高灵敏度的分析检测，因此，免疫传感器技术成为人体生化指标快速诊断的一项重要技术。本文以免疫技术为基础，融合物理学、化学、医学、材料学、生物医学工程学及电子学等学科的理论和技术方法，选择了几种常见的疾病标志物作为研究对象，对标记免疫分析技术进行了研究，并建立了两种免疫检测方法。 本文的研究工作具体包括以下几方面内容： 首先，针对胶体金标记免疫分析技术、荧光标记免疫分析技术和化学发光免疫分析技术，选择胶体金、硫氰酸荧光黄（FITC）、荧光量子点、辣根过氧化酶和碱性磷酸酶等免疫标记物作为研究对象，对它们的性能进行了研究，为其应用于标记免疫分析奠定了基础。 针对疾病标志物现场快速检测的需求，以人绒毛膜促性腺激素(HCG)检测和肌酸激酶同功酶（CKMB）为应用点开展了免疫探针制备研究，并研制了可以定量检测的免疫层析传感器。论文针对薄膜层析技术展开研究，进行了大量的优化选材工作；通过探索免疫分子与金纳米颗粒偶联技术制备出高特异性、高灵敏度免疫探针，并对其光学特性与免疫学活性进行了研究；对免疫分子在功能膜上的包被强度和层析过程进行研究，通过优化调整免疫试剂中的添加剂实现了免疫分子的快速涌动和纳米标记颗粒在敏感区的富集；对免疫层析传感器的制备过程和工艺进行了优化研究；并进行了HCG和CKMB的测试实验。结果表明，免疫层析传感器样片具有响应快速的特性，可在15分钟之内获得检测结果，对HCG的检测下限为10 ng/mL；CKMB免疫层析传感器检测时间小于15分钟，对CKMB检测下限5 ng/mL，与肌酸激酶（CK）、肌钙蛋白I（cTnI）和肌红蛋白（Myo）无交叉反应，重复性良好。 针对免疫层析传感器定量检测的需求，研制了便携式光纤检测仪。该检测仪基于光的吸收和反射原理，以发光二极管（Light-Emitting Diode, LED）作为检测光源，以光纤作为传光介质，以光电二极管作为光电转换器件，可以配合实验室研制的免疫层析传感器实现对疾病标志物的快速定量检测。结果表明：在HCG浓度为5～200 ng/mL范围内，传感器的响应与HCG浓度具有较好的相关性，其线性方程为：y=-0.0014x+1.5294，相关系数R = 0.916，检测时间15分钟；在HCG浓度相同的情况下，相对标准偏差为1.37 %，变异系数（CV）为2.34 %，检测精度较高。该检测仪小型便携，结合自行研制的免疫层析传感器，可以进行疾病标志物的现场快速检测，在出生缺陷预防、心梗快速检测、社区保健和农村卫生医疗领域具有潜在应用价值。 针对超痕量疾病标志物检测的需求，将磁酶免疫与化学发光的高灵敏度优势相结合，建立了一种化学发光磁酶免疫检测方法。本方法采用表面羧基化的磁性微球作为固相载体，将捕获抗体缩合剂碳化二亚胺（EDC）与磁性微球偶联，从而制备出磁性纳米探针；在此基础上，将另一种抗体用碱性磷酸酶标记，结合3-(2'-螺旋金刚烷)-4-甲氧基-4-(3"-磷酰氧基)苯-1,2-二氧杂环丁烷(AMPPD)--碱性磷酸酶(ALP)化学发光系统进行待测物检测。利用本文建立的化学发光磁酶免疫检测方法，以HCG检测为应用点进行了样品检测，得到了定量结果。结果表明，在HCG浓度0.5～100 ng/mL的检测范围内，光强随HCG浓度增大而增加，两者之间线性关系良好，线性回归方程为：y=5.8346x+170.18，相关系数r为0.9851。对HCG溶液进行重复性测试，相对标准偏差为4.93 %；其最低检出限可达0.1 ng/mL，具有较高的精度和灵敏度。从加样到最后获得检测结果所用总时间小于45 分钟，加样量小于150 µL；在4℃保存下，制备的磁性纳米探针和酶标抗体可以在6周内保持90 %活性。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-07-19 |
| 页码 | 144 |
| 源URL | [http://159.226.65.12/handle/80137/8739]  |
| 专题 | 电子学研究所_电子所博硕士学位论文_电子所博硕士学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘军涛. 用于疾病标志物检测的免疫生物传感技术研究[D]. 电子学研究所. 中国科学院电子学研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：电子学研究所
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