论文部分内容阅读
长久以来人们一直深受由各种病毒引发的疾病的威胁。例如,汉滩病毒(Hantaan virus,HTNV)就是威胁人体健康的病毒之一,HTNV感染在中国主要引起肾综合征出血热(hemorrhagic fever with renal syndrome,HFRS)。HFRS 的主要临床表现为发热、出血、充血、低血压休克及肾脏损害等,该病具有流行范围广、发病人数多、致死率高等特点,且临床上尚无有效的治疗药物,因而HTNV感染的早期诊断对于HFRS的诊疗和防控具有重要意义。病毒样颗粒(virus-likeparticles,VLPs)是含有原病毒结构蛋白的空心颗粒,生物安全性好,无毒力返强问题,无感染问题。电化学库仑型免疫传感器以抗原或抗体为分子识别元件,通过信号转换器把免疫反应所引起的各种变化信号转变为相应的电量信号,具有快速简便、精确度高、设备简单、高灵敏度、低成本、容易实现自动化等优点,在病毒检测中越来越受到人们的重视。本论文以印刷碳电极(Screen-printed carbon electrode,SPCE)作为工作电极,以抗体为分子识别物质,HTNV VLPs和IgM为目标物,辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase,HRP)作为标记物,构建了一种检测HTNV的高灵敏度库仑型免疫传感器并且为诊断血清HTNV感染提供了一个判断标准。本论文由三个部分组成。第1章为绪论部分。本章首先对HTNV进行了简单概述,包括它的临床表现和检测方法等,也对病毒样颗粒进行了介绍,主要介绍了病毒样颗粒的应用;其次是对生物传感器以及电化学免疫传感器进行了详细介绍,尤其对生物传感器和电化学免疫传感器在病毒检测方面进行了综述;接着介绍了印刷电极技术以及它在病毒检测中的应用;随后是对于电子介体进行了简单概述;最后则是对本论文的选题背景、研究思路、研究目的以及研究内容进行了阐述。第2章是基于印刷碳电极的库仑型电化学免疫传感器检测汉滩病毒的研究。首先通过电聚合的方式使SPCE表面氨基功能化,然后利用戊二醛活化电极,将1A8抗体共价键合固定在电极表面。随后通过特异性识别把HTNV VLPs以及HRP标记的1A8抗体固定在电极表面。最后通过电化学沉积一层含锇大分子于电极表面作为电子介体,在恒电位-0.1V下进行电量积累,根据1200s内的还原电量与电极表面固定HTNV VLPs浓度的关系实现检测HTNV的目的。实验结果显示SPCE库仑型免疫传感器的响应电量信号与HTNV VLPs浓度在100 pfu·mL-1~10000 pfu·mL-1范围内呈现良好的线性关系,检出限为10 pfu.mL-1,表明该传感器可用于检测HTNV且具有较好的灵敏度和选择性。第3章是汉滩病毒感染早期诊断库仑型电化学免疫传感器的研究。本实验以临床诊断中常用的ELISA为参考,旨在为库仑型免疫传感器这一测定方法提供一个阈值。本研究通过电聚合的方式使SPCE表面氨基功能化,然后利用戊二醛活化电极,M12抗体通过共价键合固定于电极表面。M12抗体特异性识别血清中的IgM,当血清样呈阳性时血清中存在着可以特异性识别HTNV的IgM。该IgM捕获溶液中的HTNV VLPs,进一步通过免疫特异性识别将HRP标记的1A8抗体固定于电极表面,催化溶液中的H202还原,输出电量信号。而阴性血清样中不存在这种IgM,所以电极表面不存在1A8-HRP。因而阳性血清样在1200s内的还原电量大于阴性血清样,且两者之比存在一个相对固定值,实验结果显示该值为1.72。基于此可以判断血清提供者是否感染HTNV,当未知血清样与阴性血清样电量之比大于该值时血清样为阳性,HTNV感染,小于或低于该值时血清样为阴性,未感染HTNV。为HTNV感染的早期诊断提供了新的思路。