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现代社会中癌症是威胁人们身体健康的重大疾病,针对癌症标志物的检测是实现癌症早期诊断的重要途径和提高病人治愈率的关键。其中,荧光免疫检测癌症标志物的技术操作简单、响应快、检测灵敏度高,是研究与应用的重点。同时,为了实现疾病的即时诊断及监控,便携式小型化的生物传感器成为发展的趋势。将具有高通量、低成本、高集成度等特点的微流控芯片与生物检测技术相结合,可实现快速准确的床边诊断,是一类理想的检测器件。ZnO纳米棒具有高比表面积和独特的物理化学性质,在生物荧光检测中可显著增强荧光强度,提高检测精度。为进一步提高荧光检测的灵敏度,本论文主要围绕ZnO/TiO2复合纳米材料的合成及提高荧光检测性能开展研究工作。通过改变微流控合成的微环境优化材料的制备工艺,并将微流控合成的ZnO/TiO2复合纳米材料用于癌胚抗原(CEA)以及甲胎蛋白(AFP)的生物检测。主要研究内容和成果如下:1.探索并优化了微流控合成ZnO/TiO2复合纳米材料的工艺。首先,利用传统水热法制备ZnO纳米棒阵列,通过旋涂法包覆TiO2溶胶制备得到ZnO/TiO2复合纳米材料,探究旋涂TiO2溶胶的层数对ZnO/TiO2复合纳米材料形貌的影响以及复合材料的荧光增强性能。实验发现,旋涂一层TiO2溶胶制备得到ZnO/TiO2复合纳米材料可显著增强异硫氰酸荧光素标记的羊抗牛免疫球蛋白G(FITC-anti bovine IgG)的荧光强度。其次,设计并制备具有阵列式平行通道结构的微流控芯片,在芯片通道内利用水热法合成ZnO纳米棒阵列。实验发现,微流控合成ZnO纳米棒的工艺中,生长溶液的灌注流速以及合成时间均会影响ZnO纳米棒的直径、长度和密度。分析不同条件下ZnO纳米棒的结构特征,利用FITC-anti bovine IgG进行荧光检测性能测试。结果表明,当流量为3.2?L/min、生长时间为1.5 h时,制备ZnO纳米棒具有最佳荧光增强性能。在优化的条件下制备ZnO纳米棒,再将TiO2溶胶(3 mg/mL)通入通道内进行包覆,改变TiO2溶胶的灌注流速以及包覆时间,制备得到不同形貌的ZnO/TiO2复合纳米材料。利用FITC-anti bovine IgG对ZnO/TiO2复合纳米材料的荧光检测性能进行测试。结果表明,在TiO2溶胶的流量为1?L/min、包覆时间为0.75 h的条件下制备得到的ZnO/TiO2复合纳米材料具有最佳荧光检测效果。2.将荧光检测性能最佳的ZnO/TiO2复合纳米材料作为癌症标志物的检测基底,在微流控芯片内对甲胎蛋白(AFP)和癌胚抗原(CEA)两种癌症标志物进行荧光免疫检测。利用不同的曝光时间(1 s、2 s)对检测样品进行荧光照片拍摄,优化检测条件。结果表明,曝光时间为2 s时,甲胎蛋白(AFP)的线性检测范围为10 pg/mL-1μg/mL,癌胚抗原(CEA)线性检测范围为1 pg/mL-1μg/mL,检出限可达10 fg/mL,能够实现高灵敏度的生物检测。此外,还探究了利用该方法检测癌症标志物的特异性特点。实验表明,基于ZnO/TiO2复合纳米材料的生物检测能实现目标蛋白的有效检测,具有良好的检测性能。