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以DNA功能化纳米材料作为放大信标发展的免疫分析方法,是将纳米材料优良的物化特性与DNA的编码特性相结合用于肿瘤标志物检测的分析方法。由于DNA具有可编码性、生物相容性以及水溶性,将DNA可控地组建在纳米材料表面或使其直接参与纳米材料的合成而制备DNA纳米复合物,可用于构建负载有大量信号分子的信号探针,发展高灵敏的免疫分析方法。这种DNA纳米材料信号探针较传统的酶-纳米材料探针具备更好的生物亲和性、水溶性,非常有助于提高免疫分析的灵敏度和降低检测限,因此在临床诊断等领域得到了广泛的研究应用。本论文围绕DNA功能纳米探针的制备、表征,以及电化学免疫传感器的研制,开展了以下两方面的工作：一、基于杂交链式(HCR)反应的双链DNA功能化金纳米粒子的超灵敏无酶电化学免疫传感方法研究利用双链DNA功能化的金纳米粒子(dsDNA@AuNP)作为信号放大载体,氯化六氨合钌(RuHeX)作为电活性信号分子发展了一种超灵敏度的无酶电化学免疫方法用于检测fgmL-1级的癌胚抗原。通过一步聚合杂交反应,金纳米粒子表面修饰的引发DNA触发与单链DNA杂交链式反应形成dsDNA@AuNP纳米复合物。通过在壳聚糖/金纳米粒子(CS/AuNP)修饰的玻碳电极上共价固定捕获抗体(Abl)构建免疫传感器。通过夹心免疫反应以及生物素-链霉亲和素的亲和反应使得dsDNA@AuNP纳米复合物信标结合在电极表面的免疫复合物上,进而通过静电等作用力将大量的RuHeX信号分子带到电极的表面。由于AuNPs能够促进电子的传递,并负载大量的信号分子,从而也能够提高检测的灵敏度,实现了电化学信号的放大。在最优条件下,该免疫分析方法对癌胚抗原(CEA)的检测达到了很宽的线性范围,线性范围为10fgmL-1到1.0ngmL-1,检测限低至3.2fgmL-1。二、基于银纳米簇和氧化石墨烯构的高灵敏电化学免疫传感方法研究本文以银纳米簇(DNA/AgNCs)结合氧化石墨烯纳米片(GO)和检测抗体(Ab2)作为免疫信号放大信标,发展了一种高灵敏的无酶标肿瘤标志物检测方法。DNA/AgNCs通过DNA模板法制得,借助DNA碱基与GO之间的π-π堆叠作用快速地吸附在GO表面；Ab2通过共价键合连接到DNA/AgNCs-GO上,形成免疫信号放大标记物。基于夹心免疫反应,DNA/AgNCs-GO被带到电极表面,催化过氧化氢的还原,产生与待测抗原浓度相关联的电化学信号,实现对癌胚抗原的高灵敏检测。在最优条件下,本方法对CEA检测的线性范围为0.1pgmL-1到100ngmL-1,检测限为0.037pg mL-1。