酶催化放大压电生物传感器的研究

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利用生物传感技术对疾病标志物进行准确、快速以及阵列化诊断是当前医学的热门研究课题之一。压电生物传感技术是结合了压电效应的高灵敏性和免疫反应的高特异性的一种技术,可以响应晶体表面质量负载以及溶液的密度、黏度、电导率、介电常数等多种信号变化。压电传感器简便、快速、灵敏、响应范围广。本论文利用酶催化质量放大技术和磁性颗粒的易分离的特性以及其动态监测功能,探索了寄生虫(日本血吸虫)病和肺炎疾病等临床重大疾患的传感诊断新技术。具体内容包括:(1)利用碱性磷酸酶催化还原硝酸银,使金属银沉积在晶振表面,从而实现信号的放大。研制了一种可以进行早期批量检测血吸虫抗体的新型气相压电血吸虫免疫传感器,并提供了一种减小背景的新方法。试验结果表明该传感器的成本低,灵敏度较高,传感器的检测下限为1 ng/mL,传感器响应线性范围在1~225 ng/mL。(2)设计发夹型探针、目标链和碱性磷酸酶标记的亲和素形成夹心结构,研制了一种基于金属银沉积放大的肺炎(L. pneumophila)压电传感器。这种传感器简单、快速,具有很好的灵敏度和选择性,检测限达到0.45 nmol/L。(3)采用亲和素标记的碱性磷酸酶作为报告分子,与发夹型探针构成夹心结构,结合纳米金的高生物兼容性,合成并利用纳米金包覆磁性纳米颗粒(Fe@Au)作为载体,加大了探针的固定量,研制了一种简单可再生的DNA传感器,能广泛用于商业上其他的生物检测。传感器的检测下限达到0.09 nmol/L,且表现良好的的选择性,能够很好的检测出肺炎的碱基序列。
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