【摘 要】
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目的论文选取阿尔茨海默症(AD)核心生物标志物β-淀粉样蛋白寡聚体(AβOs)为目标物,以AβOs电化学适体传感器存在制备纳米材料及构建传感器过程复杂耗时、电致化学发光(ECL)活性物种类单一且发光效率有限、传感策略陈旧、灵敏度受限等不足为切入点,从简化纳米材料制备及传感器构建过程、丰富ECL活性物种类并提高其发光效率、优化传感策略等方面入手,建立具有较高灵敏度、选择性和稳定性的AβOs电化学适体
【基金项目】
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国家自然基金面上项目(81573313)
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目的论文选取阿尔茨海默症(AD)核心生物标志物β-淀粉样蛋白寡聚体(AβOs)为目标物,以AβOs电化学适体传感器存在制备纳米材料及构建传感器过程复杂耗时、电致化学发光(ECL)活性物种类单一且发光效率有限、传感策略陈旧、灵敏度受限等不足为切入点,从简化纳米材料制备及传感器构建过程、丰富ECL活性物种类并提高其发光效率、优化传感策略等方面入手,建立具有较高灵敏度、选择性和稳定性的AβOs电化学适体传感新方法,为痕量标志物识别及定量检测提供新思路。方法论文分别采用新型共沉淀法和快速一锅法制备了两种新型光学改性氮化碳,即磁性光学改性氮化碳(MCNS)和光学银基改性氮化碳(Ag CNS)。经场发射扫描电镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和倒置荧光显微镜(IFM)进行形貌表征和组成特性研究;经电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)和ECL技术进行光电性能研究;采用ECL技术进行主要实验参数与检测条件的优化和稳定性研究。分别以二茂铁和Ag CNS标记的互补序列(Fc-CP、Ag CNS@CP)作为信号探针,以无标记Apt为识别元件构建了两种基于三螺旋开关(THS)的可调控式AβOs电化学适体传感平台(THS-EA)。经调控信号模式控制THS形成及解旋并获得AβOs浓度依赖型信号强度变化,使用EIS和CV监测了传感器的构建过程,分别通过DPV和ECL技术实现对不同浓度AβOs的灵敏分析和特异性检测,最终经方法学研究和可行性验证对两种传感器的分析性能进行系统研究。结果系列研究结果表明,MCNS、Ag CNS均显示不同于超薄CNS的不规则纳米聚集体结构,呈现明亮的蓝色光,并且二者均展现出优越的光电性能和良好的稳定性;构建的两种AβOs电化学适体传感器的线性范围分别为1 f M~10p M和0.5 f M~5 p M,检出限(LOD)分别为0.47 f M和0.21 f M,且在应用于人工脑脊液(A-CSF)模拟样品时回收率均在94.0%至110.0%之间且RSD均低于3.75%。结论MCNS和Ag CNS具有出色的发光效率、优越的光电性能和较好的稳定性,可作为生物分子标签或者电极修饰材料应用于构建系列电化学生物传感器。具有电化学活性的信号探针Fc-CP及Ag CNS@CP经结合无标记Apt,成功构建系列THS-EA,其构型灵活多变、易于调控并具有较好的稳定性、灵敏度和重现性,便于实现对不同浓度的AβOs的灵敏分析和特异性检测,并为后续研究AD生物标志物及检测其他生物分子提供新思路。
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