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化學發(fā)光E+E生物傳感器的研究 
人類生活和健康與細菌密切相關,細菌感染會導致各種疾病的發(fā)生,影響著人類的健康和生命。細菌廣泛存在于水體和食物中,其中一些特殊血清型的細菌對人和動物有病原性,傳統(tǒng)檢測的細菌方法非常費時,因而建立快速靈敏檢測細菌的方法具有十分重要的意義。此外,癌癥嚴重威脅著人類的健康,當正常細胞生長失去控制、惡性增長和擴散就產(chǎn)生癌癥,因此對癌細胞的檢測是非常重要的。

化學發(fā)光E+E生物傳感器的研究 
隨著新興的糖生物學的發(fā)展,研究發(fā)現(xiàn)在癌細胞的轉移和惡變過程中常常伴隨著癌癥標志物糖基化的變異,利用凝集素(lectin)可以對糖鏈的改變進行研究,目前基于凝集素為識別物質(zhì)檢測癌細胞已經(jīng)成為E+E生物傳感器研究的熱點之一。 電化學發(fā)光E+E生物傳感器是將生物分子固定在電極上,并將生物識別分子和目標分析物結合的生物信號轉換為可檢測的電化學發(fā)光信號的一種分析器件,兼具有電化學和電化學發(fā)光的優(yōu)點,廣泛用于生命分析和環(huán)境檢測中。凝集素能夠識別細菌或細胞表面的糖鏈,具有傳統(tǒng)生物識別分子不具備的優(yōu)勢,且制備簡單,穩(wěn)定性高,因此適合構建以凝集素為分子識別物質(zhì)的電化學發(fā)光E+E生物傳感器。介紹了糖生物學發(fā)展,詳細介紹了目前與細菌和癌細胞相關的糖生物學的研究進展,以及凝集素在糖生物學研究中的應用；重點評述了電化學發(fā)光E+E生物傳感器研究進展；zui后闡述了本論文的選題背景、研究思路、研究目的和研究內(nèi)容。為以釕聯(lián)吡啶標記伴刀豆球蛋白作為探針測定大腸桿菌的電化學發(fā)光傳感器的研究報告。以凝集素Con A為分子識別物質(zhì),革蘭氏陰性菌大腸桿菌作為分析對象,釕聯(lián)吡啶衍生物(Rul)為電化學發(fā)光標記物,設計了一種新穎的基于凝集素的電化學發(fā)光檢測細菌的E+E生物傳感器。以Rul-ConA作為電化學發(fā)光探針,通過羧基化的碳納米管修飾石墨電極制備電化學發(fā)光傳感器。當目標物大腸桿菌存在時,細菌表面的脂多糖(LPS)與電化學發(fā)光探針結合形成Con A-LPS結合物,電化學發(fā)光強度降低。通過釕聯(lián)吡啶衍生物在正三丙胺(TPrA)體系中的電化學發(fā)光信號降低實現(xiàn)對大腸桿菌檢測,檢出限為127cells/mL,用構建的傳感器對Con A和甘露聚糖的結合常數(shù)進行計算。構建的傳感器能夠靈敏快速地檢測大腸桿菌。多標記型Ramos細胞電化學發(fā)光E+E生物傳感器研究。工作的研究目的是探討樹枝狀化合物作為電化學發(fā)光物質(zhì)載體和識別物質(zhì)載體對于增強電化學發(fā)光信號的潛在優(yōu)勢,構建了一種高靈敏的夾心式以適體為識別物質(zhì)的電化學發(fā)光傳感器用于檢測人B淋巴細胞瘤Ramos細胞。以釘聯(lián)吡啶和識別物質(zhì)適體雙功能化的樹枝狀高分子化合物為信號物載體和識別物載體,多標記的信號物質(zhì)提高傳感器的靈敏度。本工作利用表面含有128個氨基的第五代聚酰胺-胺樹枝狀高分子(G5-PAMAM)為模型,通過共價鍵進行雙功能化。傳感器以特異性識別Ramos細胞的適體TD05為識別物質(zhì),共價固定在羧基化碳納米管修飾玻碳電極(GCE)表面,然后與目標細胞進行結合,以釕聯(lián)吡啶衍生物和TD05雙功能化G5-PAMAM (G5-Rul-TD05)為信號探針,以TPrA作為電化學發(fā)光的共反應試劑,通過產(chǎn)生的電化學發(fā)光信號對細胞進行檢測。對可能影響電化學發(fā)光傳感器的一些因素,包括識別探針和信號探針連接臂的長度和結合時間等進行考察。在優(yōu)化的條件下,檢測Ramos細胞的線性范圍為100～10000cells/mL,檢出限為55cells/mL。檢出限比未進行G5標記的傳感器高2.5倍,表明多標記提高了傳感器的靈敏度。為以釕聯(lián)吡啶標記麥胚凝集素(WGA)檢測前列腺癌PC-3細胞的電化學發(fā)光生物傳感器的研究。以前列腺特異性抗原(PSA)的抗體(anti-PSA)為分子識別物質(zhì),Rul-WGA為電化學發(fā)光探針,設計了一種新穎的基于凝集素-免疫相結合的夾心式測癌細胞的電化學發(fā)光E+E生物傳感器。石墨烯氧化物(GO)吸附在玻碳電極表面,通過GO的羧基共價固定anti-PSA,制備電化學發(fā)光傳感器。以PSA為模型對傳感器的組裝條件和分析條件進行優(yōu)化,WGA與PSA的N-糖鏈的糖基結合,以TPrA為共反應劑,電化學發(fā)光信號與PSA的濃度呈線性相關。傳感器的PSA抗體和前列腺癌PC-3細胞表面的PSA膜抗原(PSMA)特異識別對PC-3細胞進行檢測,并以激光共聚焦成像對Rul-WGA和癌細胞的相互作用進行初步的探索和研究。

化學發(fā)光E+E生物傳感器的研究 
研究表明,將羧基化碳納米管吸附在電極表面,通過共價作用將電化學發(fā)光探針固定于電極表面,制備的傳感器有良好的穩(wěn)定性；樹枝狀高分子表面具有大量的功能基團可以多標記信號物質(zhì)和識別物質(zhì)分子,能夠提供電化學發(fā)光E+E生物傳感器的靈敏度;由于凝集素結合糖的特異性,構建以凝集素為分子識別物質(zhì)的E+E生物傳感器不僅用于大腸桿菌和癌細胞的檢測,也為糖蛋白糖鏈分析提供了一個新方法。研究工作為進一步研制高靈敏度,高選擇電化學發(fā)光E+E生物傳感器提供了基礎性研究資料,對此方面的研究工作具有一定的促進作用。