基于聚电解质和ZrO<,2>纳米粒子的压电免疫传感器

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本文利用纳米材料及聚电解质在生物传感器中的应用,结合有效的生物活性组分的固定方法,采用信号放大技术提高分析信号,降低检测下限,提高检测灵敏度,发展了三种新型的压电免疫传感器。主要内容如下:(1)提出了一种聚丙烯氯化铵(PAH)-纳米金固定抗体的压电免疫传感器界面的构建方法。先在压电石英晶振的金电极表面自组装一层半胱氨酸单层膜,通过戊二醛交联带大量NH2基的聚电解质PAH,随后在PAH膜表面自组装一层纳米金粒子,以静电吸附作用固定IgG抗体,研制成一种新的压电免疫传感器的界面,用于对相应抗原的检测。研究了PAH浓度及抗体固定化等实验条件的影响,探讨了传感器的主要响应特性与再生性能,并与戊二醛直接固定的传感器的性能进行了比较。结果表明,前者固定的抗体的活性较高,响应频率较大,检测的线性范围较宽,非特异性吸附小,能有效地改善传感器的灵敏度和检测限,而且容易进行传感器的再生。(2)通过带相反电荷聚电解质的可交替吸附组装技术,提出了一种新型生物传感界面。先在金电极表面修饰带负电的巯基乙酸自组装单层膜(MAA-SAM)吸附带正电荷聚电解质(壳聚糖)的多层自组装膜,再通过静电作用吸附带负电荷的褐藻酸钠-HSA抗体分子,研制成一种新的压电免疫传感器的界面,用于对相应抗原的检测。考察了壳聚糖的浓度,抗体的稀释比及pH值等实验条件的影响,探讨了传感器的主要响应特性与再生性能。结果表明,本文提出的新型免疫传感技术具有一些显著的优势,如能够很好地保持抗体的活性,灵敏度显著提高,而且检测范围明显变宽等。这种新型生物传感界面在开发生物分子固定化程序方面具有潜在的优势。(3)提出了一种在金面电聚合一层二氧化锆纳米粒子来固定抗体的压电免疫传感器界面的构建方法。先在压电石英晶振(QCM)的金电极表面自组装一层硫醇,然后电聚合二氧化锆纳米粒子,以固定IgG抗体。考察了抗体浓度及抗体包被时pH值对实验条件的影响,探讨了传感器的主要响应特性、选择性、重现性及再生性能。结果表明,该传感器在人IgG 5.0-450μg/mL范围内有线性响应。二氧化锆纳米粒子层的制备简单、方便,传感器灵敏度高,非特异性吸附小,再生性能好,为构造其它免疫传感器提供了新方法。
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