基于适配体检测蛋白的传感器得益于适配体的优点-稳定、易合成、易修饰、体积小、亲和力强等特点，并成功与多种分析检测方法联用。在适配体和蛋白相互作用中，由于适配体能成为部分抗体识别与结合目标蛋白的替代物而具有重要的研究价值。　　 本论文在广泛查阅了适配体传感器及无标记检测方法的文献报道的基础上，结合本实验室的研究方向和技术基础，开展了以电化学阻抗法和表面等离子共振技术等无标记检测技术进行适配体传感器和适配体芯片的研究，以hIgE和其D17.4适配体作为核心研究体系，开展了适配体-蛋白相互作用方式研究、SPR的亲合常数研究、DNA芯片定向固定检测适配体-蛋白相互作用研究和电辅助杂交固定适配体研究等几个方面的工作，对反应方式考察和传感方法进行了创新和尝试。　　 第一部分：基于SPR技术的人IgE与适配体相互作用检测研究　　 本部分以SPR技术对人IgE与其DNA适配体的相互作用进行了考察。首先证明了以SPR可以通过固定适配体特异性地对人IgE定性、定量检测；另外，通过对SPR定量检测目标蛋白的数据进行拟合，并用软件估算了人IgE与其适配体的亲和常数，发现其比抗体和人IgE的亲和常数稍高，说明适配体可以取代人IgE的抗体作为识别分子制作传感器，具有更好的亲和力、更稳定的性质和更易得的传感界面。　　 另外，通过不同反应方式，在SPR芯片上进行了连续反应，得出如下结论：人IgE可以和其适配体及抗体同时结合，揭示了抗体和适配体对人IgE的结合位点不同，为进行人IgE的夹心法检测提供了可能。最后，就人IgE与多个适配体的作用进行了考察，通过生物素偶联亲和素蛋白进行适配体检测信号的放大，并进一步发现人IgE可以结合多个适配体。　　 第二部分：DNA定向引导的适配体芯片制备与检测方法研究　　 本部分发展了一种用DNA阵列检测蛋白的新方法。不同于在芯片表面直接固定适配体的方法，我们首先让人IgE和适配体在溶液中均相反应，然后将混合物加到芯片上进行反应，使人IgE-适配体的复合物通过适配体的衍生链杂交到DNA芯片表面，然后电化学阻抗法(EIS)进行测定，通过对电极杂交前后的电子转移阻抗(Rct)的比较对样品进行检测。为了考察该方法的选择性，我们在芯片上固定四种不同的探针序列，其中一条与适配体的衍生链完全互补，另外三条链与之相比分别在中段有1至3个碱基错配，然后用适配体和人IgE反应后加在芯片上，发现可以在固定了互补链的电极上检测出来，而在其余电极上的信号则随着错配数的增加而下降。另外，当混合适配体反应时，可以在有互补序列的电极上检测到目标蛋白，说明该方法适合于阵列式芯片检测。　　 第三部分：电化学控制寻址固定的适配体阵列芯片制备和检测研究　　 本部分描述了一种用电化学控制的方法制作适配体传感阵列的方法。适配体通过与芯片表面以S-Au键自组装固定的DNA探针杂交的方式进行固定，这一过程以控制电位方法进行加速。首先，在杂交体系中加入循环扫描电压，将人IgE的适配体定向杂交到芯片上的DNA探针上，然后将人IgE结合到适配体上，结合过程通过电化学阻抗法和SPR进行检测。结果证明循环扫描电压可以促进杂交以形成适配体识别界面。以此方法制成的适配体传感界面，可以对人IgE进行定量检测，证明此方法可以用作适配体传感界面形成的控制方法。除此之外，将带有不同延伸序列的适配体杂交到DNA阵列上，通过加电控制可以使带有不同延伸序列的适配体同时杂交到各自互补的DNA探针上，证明该方法可以用于阵列式适配体传感界面的制备。　　 第四部分：SPR结合蛋白芯片技术检测抗原-抗体亲和常数的研究　　 本部分以高通量的蛋白质芯片技术进行了一系列抗原抗体相互作用亲和常数的测定，利用蛋白芯片高通量、高灵敏度和平行性好以及相关点样、扫描技术自动化的特点，简化了多样品平行测定的过程，并采用SPR方法进行人白蛋白与其抗体的亲和常数测定，发现两者测定具有一致的结果，并进一步采用ELISA技术进行了验证，为大量抗原抗体亲和常数的比较提供了方法基础。　　 综上所述，本论文具有以下创新点和意义：　　 1.通过对适配体与hIgE反应过程的设计，利用SPR的实时表征和连续检测性能，建立了考察人IgE与其抗体和适配体的相互作用的新方法，研究中发现了人IgE可以和其适配体和抗体同时作用，而且二者具有不同的作用位点，另外，并发现了人IgE具有多个适配体作用位点。本文的发现不仅给人IgE给出更多的相互作用信息，可以用作分析检测的扩展，也为SPR检测核酸-蛋白相互作用提供了新的反应模式。　　 2.利用适配体作为一种DNA分子可以进行杂交的特点，通过序列识别将适配体定向引导到相应阵列位点上进行固定；同时，让人IgE与其适配体先在溶液中进行结合，以便使适配体以最好的构象进行结合，然后通过适配体和DNA探针的杂交进行检测，这在无标记技术如电化学阻抗中可以获得明显的信号。本文扩展了适配体芯片的反应模式，在保持适配体活性的基础上，提出了进行适配体阵列芯片反应的一个潜在方向。　　 3.将电化学促进核酸杂交方法应用于适配体芯片的制作，使通常自然孵育进行固定适配体的方法更加简单快速和可控，更重要的，通过序列的设计，可以使基于DNA阵列芯片迅速同时固定多种适配体成为可能，这扩展了DNA阵列芯片的分析范围，也使适配体芯片制作更加平行和迅速。　　 4.利用了蛋白芯片的高通量特点，对多种抗原-抗体相互作用亲和常数进行检测，发展了一种简单快速进行多对抗原抗体相互作用亲和常数比较的方法。　　 总之，本文以无标记的表面等离子共振技术和电化学阻抗技术，对人IgE和其适配体为模式的适配体和蛋白相互作用进行了研究和考察，试验了新的反应模式和芯片制备模式，取得了良好的效果，丰富了适配体与蛋白相互作用研究方法。