蛋白质纳米粒子共振光散射探针的研究

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:xiao_zhuang_lin
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蛋白质是生命有机体的主要成分,在生命体生长发育的各个阶段都起着重要作用,所以蛋白质检测技术的发展在生命科学的各个领域越来越重要。随着生命科学对蛋白质检测技术要求的提高,已有的蛋白质检测技术的局限性日益暴露出来。所以研究普遍适用性好、操作简便、灵敏度高的蛋白质检测新技术显得越来越迫切。 本文以纳米金和纳米铁(Ⅲ)为探针,基于纳米粒子在蛋白质模板上的聚集,应用共振光散射(RLS)技术对蛋白质纳米粒子共振光散射探针进行了研究,建立了高灵敏度的蛋白质检测方法。液相介质中纳米粒子和蛋白质都带有一定量的正负电荷,在合适的条件下通过静电引力相互作用,纳米粒子在蛋白质模板上聚集。大的聚集体形成或聚集体中相邻粒子之间电子的偶极-偶极相互作用和共轭效应导致体系产生强烈而稳定的共振光散射,在一定范围内共振光散射强度同蛋白质的浓度成正比。 研究发现纳米金和纳米铁(Ⅲ)体系产生不同的共振光散射光谱,当加入少量蛋白质后均出现强烈的共振光散射增强现象,其共振光散射峰分别位于531nm和451nm,并且散射强度与蛋白质浓度在一定范围内具有良好的线性关系。试验中采用Frens法制备了不同粒径的金纳米粒子,对于15nm的纳米金,在优化的最佳试验条件下,即0.01mol/L pH4.56的NaAc-HAc缓冲介质中,测定牛血清蛋白BSA的检测限为4.6ng/mL,线性范围为0.01~0.30μg/mL。而粒径大于15nm的金颗粒表现出相对比较差的线性范围0.02~0.10μg/mL,甚至100nm的金颗粒没有观察到共振光散射增强现象。纳米铁(Ⅲ)在最佳试验条件下,即pH7.4的二甲砷酸钠缓沖介质中,BSA测定的检测限为6.6ng/mL,线性范围为0.02~0.70μg/mL。试验结果表明离子强度(NaCl浓度)对体系散射强度有着非常明显的负影响,纳米金和纳米铁(Ⅲ)的临界NaCl浓度分别为0.02mmol/L、0.10mmol/L。常见的金属离子和氨基酸不干扰测定,金属离子的允许浓度一般为1.0×10-7mol/L,而氨基酸的允许浓度相差比较大,但都高于2.0μg/mL。相同浓度的不同蛋白质(牛血清白蛋白、人血清白蛋白、 γ-球蛋白、明胶)对方法的响应差异性不大。将纳米粒子共振光散射探针应用于人血清总蛋白的测定,并与考马斯亮蓝的方法作比较,得到了满意的结果。 纳米粒子与蛋白质之间的作用力主要是静电引力,它们的结合属于物理吸附过程,不改变蛋白质的化学性质,所以有利于蛋白质的进一步分析。纳米粒子探针制备容易,便宜无毒。鉴于其优良的检测性能和实用性,纳米粒子共振光散射探针可能成为检测纳克级蛋白质的有效工具,并为免疫分析及其生物芯片的检测提供一个操作简便、高灵敏度的技术平台。
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