【摘 要】
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肺癌的发生常伴随人血清内腺苷和血管内皮生长因子165（VEGF165）的异常表达,因此对这两种肿瘤标志物的同时检测对肺癌的早期诊断和治疗具有重要意义。光子晶体微球具有独特的光子禁带特性,可呈现出不同的结构色,因此被发展成为一种编码载体进行多元传感分析。在本论文中,我们利用微流控液滴技术制备了尺寸可控、单分散性良好的二氧化硅光子晶体微球,通过光子晶体微球的结构色编码和核酸适配体的特异性识别实现了对人
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肺癌的发生常伴随人血清内腺苷和血管内皮生长因子165（VEGF165）的异常表达,因此对这两种肿瘤标志物的同时检测对肺癌的早期诊断和治疗具有重要意义。光子晶体微球具有独特的光子禁带特性,可呈现出不同的结构色,因此被发展成为一种编码载体进行多元传感分析。在本论文中,我们利用微流控液滴技术制备了尺寸可控、单分散性良好的二氧化硅光子晶体微球,通过光子晶体微球的结构色编码和核酸适配体的特异性识别实现了对人血清中腺苷和VEGF165的同时检测。第一章,介绍了检测腺苷和VEGF165的意义和研究进展;概述了核酸适配体的概念以及其在化学传感、生物成像和生物医药等方面的应用;总结了光子晶体的制备方法和分析应用;最后提出了本工作的研究意义及设计思想。第二章,首先利用微流控芯片制备了单分散性良好的光子晶体微球。向微流控芯片中引入含有不同粒径二氧化硅纳米粒子的悬浮液,经油相剪切形成微液滴,当液滴内的溶剂完全挥发后,可形成具有不同结构色的光子晶体微球。然后对微球进行扫描电镜、反射光谱和光学成像等表征。在此基础上,对微球进行了羟基、氨基和羧基功能化,并对功能化后的微球进行了傅里叶变换红外光谱和X-射线能谱表征。第三章,在功能化的光子晶体微球上通过化学键固定带有羧基荧光素（FAM）的适配体,并考察了腺苷适配体、VEGF165适配体及氧化石墨烯（GO）的浓度对光子晶体微球荧光强度的影响。当腺苷适配体的浓度为400 nmol L-1,VEGF165适配体的浓度为600 nmol L-1时,微球的荧光强度达到饱和;GO的浓度为0.1 mg mL-1时,微球的荧光基本被淬灭。然后基于核酸适配体对目标物的特异性识别能力以及FAM和GO之间发生的荧光共振能量转移,建立了一种简单的“turn-on”型荧光适配体传感器,实现了对腺苷和VEGF165的快速灵敏检测。检测腺苷的线性方程是y=-0.351+0.0960x,线性范围为20.0-150 nmol L-1,R2=0.993。检测 VEGF165 的线性方程是 y=0.983+13.4x,线性范围为0.130-1.30 nmol L-1,R2=0.992,检出限分别为 6.1 nmol L-1和 38 pmol L-1。最后利用光子晶体的结构色编码对不同分析物的区分能力,将该方法用于测定血清样品中的腺苷和VEGF165,回收率分别为83.0%、92.1%和97.5%,表明该方法具有较好的实用性。第四章,对本文基于光子晶体编码微球和适配体荧光传感建立的多种目标物同时检测方法进行了总结,并对其应用前景进行了展望。
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