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《烟台大学》 2016年
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金纳米材料在酶联免疫分析中的应用研究

李荣超  
【摘要】:酶联免疫分析(ELISA)是以生物酶为标记物的标记免疫分析法,它将抗原-抗体反应的特异性与酶的高效催化放大作用相结合,既保持了酶催化反应的敏感性,又保持了抗原-抗体反应的特异性。但在实际应用中天然酶易变性,不易储存。近年来,由于金纳米颗粒有极高的比表面、独特的生物和光学特性,它被广泛应用于高效免疫分析检测领域。然而,目前利用金纳米颗粒建立的免疫分析法仍然存在着明显的不足,如生物分子的吸附降低了纳米材料模拟酶的催化活性;纳米材料的标记过程复杂等等。本论文着眼解决和改善这些问题,发展了一系列基于金纳米颗粒的光学和生物特性的新酶联免疫分析法,并实现了复杂生物样品中低浓度目标蛋白质的高灵敏度检测。具体工作内容如下:第1章,金纳米材料,以及金纳米材料在酶联免疫分析中的应用。第2章,基于在免疫金表面形成催化铂层,建立了一种新的高灵敏度的比色免疫分析法。首先,使用纳米金颗粒做标记物,通过免疫反应,在聚苯乙烯微孔中形成“三明治”夹心结构;然后,加入铂生长溶液,利用纳米金晶核的催化作用,在免疫金表面形成一层铂层。新生成的铂层会加速H2O2对3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)的氧化,生成一种在652 nm处有强吸收的蓝色产物。通过酶标仪、紫外可见分光光度计或肉眼就可实现目标分析物的定量检测。实验结果显示人免疫球蛋白(H-IgG,抗原模型)在0.5到20 ng/mL范围内与652nm处的吸光度呈线性关系。检测限达0.15 ng/mL。与传统的ELISA、电化学金属免疫法和荧光免疫法等相比,这种免疫分析法更灵敏。此外,通过肉眼观察颜色变化,可实现低至0.5 ng/mL H-IgG的半定量检测。同时,我们将这种方法应用于实际样品中的H-IgG和人甲胎蛋白(一种肿瘤标志物)的检测,结果显示所提出的方法具有良好的专一性与抗干扰能力,可望用于临床诊断。第3章,基于碱性磷酸酶催化产物间接刻蚀金纳米棒,提出了一种新的等离子体ELISA。通过经典的夹心免疫过程将碱性磷酸酶(ALP)标记的抗体捕捉到聚苯乙烯微孔中。ALP催化磷酸抗坏血酸酯水解,生成抗坏血酸。抗坏血酸将碘酸离子还原为碘单质。碘单质刻蚀金纳米棒,使之由棒状变为球形。金纳米棒形貌的改变导致了其纵向等离子共振吸收峰蓝移,同时金纳米棒溶液由蓝色变红色。依据这一原理,建立了新的等离子体ELISA。用酶标仪的检测限低至100 pg/mL H-IgG;目视检测限为3.0 ng/mL。通过检测胎牛血清中的H-IgG,验证了新方法可用于临床诊断。第4章,基于辣根过氧化物酶催化产生可刻蚀金纳米棒的试剂,探索了一种新的等离子体ELISA。辣根过氧化物酶催化H2O2与对碘苯酚反应,生成的碘单质将金纳米棒刻蚀。使得金纳米棒形貌发生变化,并使其纵向局部等离子体共振吸收峰蓝移。利用这一现象,开发了一种新的等离子体ELISA。利用正交试验优化检测条件后,对H-IgG检测限为5 ng/mL。而且此方法具有良好的抗干扰能力,通过检测加标的胎牛血清样品,回收率达89.9%~106%。
【学位授予单位】:烟台大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:R446.6;O614.123;TB383.1

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