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随着对电化学传感器领域的不断深入研究,电化学传感器在医学领域的应用越来越广泛。电化学免疫传感器作为电化学生物传感器的一种,具有选择特异性、高灵敏度、操作简便等优点,已成为一种新型的分析生物标志物的技术手段。随着纳米技术的不断改进,电催化纳米复合材料和纳米金属材料因其独特的电化学性能和良好的生物相容性而被广泛应用于免疫传感器的构建。基于此,本研究应用功能化单壁碳纳米管/壳聚糖复合物(COOH-SWCNTs/CS)、功能化多壁碳纳米管/金纳米线复合物(COOH-MWCNTs/AuNWs)等材料分别对玻碳电极(GCE)进行修饰,制备了两种生物传感器分别用于人血液中瘦素(Leptin,LP)和血液穿透素-3(Pentraxin-3,PTX-3)的含量检测。具体研究工作如下:1.基于功能化单壁碳纳米管/壳聚糖纳米复合材料的瘦素免疫传感器的研究本研究展示了一种基于简单纳米复合材料(COOH-SWCNTs/CS)的超灵敏检测血液LP的新型免疫传感器平台。LP的无标记检测是通过差分脉冲伏安法(DPV)完成的,该技术在0.01-1000 ng/mL范围内具有良好的线性响应,最低检测限为5 pg/mL(S/N=3)。本研究构建的免疫传感器也成功应用于人血清样品中LP的检测,结果与传统的酶联免疫吸附试验(ELISA)结果无显著差异。单壁碳纳米管(SWCNTs)可均匀分散到壳聚糖(CS)溶液中形成稳定的复合物。与纯SWCNTs相比,CS使其更加均匀和稳定。固定量的LP可直接被电极表面的复合物(SWCNTs/CS)捕获,然后与游离的LP和LP抗体(anti-LP)竞争结合固定量的LP,随后与具有碱性磷酸酶(ALP)标记的抗anti-LP的兔免疫球蛋白G(二抗)进行结合,利用ALP与底物(二乙醇胺,DEA)反应产生电化学信号。本实验构建的免疫传感器作为LP临床检测的潜在替代方法,在未来的临床和实验分析中具有很大的应用潜力。2.基于功能化多壁碳纳米管/金纳米线纳米复合材料的血液穿透素-3免疫传感器的研究在本项研究中,我们构建了一种基于多壁碳纳米管(MWCNTs)和金纳米线(AuNWs)形成纳米复合材料的新型电化学免疫传感器平台,用于血清中PTX-3的超灵敏检测。通过DPV技术实现对PTX-3的定量检测,且具有良好的检测性能。它具有广泛的检测范围(0.001-1000ng/ml)、低检测限(0.16 pg/ml)、良好的选择性、重复性和稳定性。MWCNTs和AuNWs通过物理吸附而紧密结合。与纯MWCNTs相比,纳米复合材料具有更高的电化学活性,功能化的碳纳米管可以结合更多的生物分子。通过抗原和抗体的特异性识别作用,使检测抗原浓度可以应用简单的一步法而不用进一步标记。