增強(qiáng)癌癥標(biāo)志蛋白電化學(xué)的免疫傳感器納米材料設(shè)計(jì)課件

1、增強(qiáng)癌癥標(biāo)志蛋白電化學(xué)的免疫傳感器納米材料設(shè)計(jì) Bioelectrochemistry 76 (2009) 1891941.背景2.研究?jī)?nèi)容3.結(jié)論4.展望背景早期檢測(cè)加上新的靶向給藥治療是最好而且及時(shí)減少癌癥死亡的方法，并且提高治療效果。生物標(biāo)志物（本文中的蛋白質(zhì)），在癌癥的發(fā)病過(guò)程中濃度增加，并且在早期癌癥的檢測(cè)中，可以從血清和組織中測(cè)量出來(lái)。準(zhǔn)確并靈敏的測(cè)量蛋白質(zhì)在癌癥檢測(cè)和監(jiān)控中有廣泛的應(yīng)用和重要性對(duì)于早期癌癥檢測(cè)，測(cè)量癌癥標(biāo)志蛋白的集合，是最有前途而且最可靠的方法。為了提高癌癥檢測(cè)或預(yù)測(cè)的可靠性，有必要檢測(cè)血清或組織裂解物中與癌癥相關(guān)的一系列生物標(biāo)志蛋白。而現(xiàn)代的LC-MS蛋白組織學(xué)

2、方法可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，但目前該技術(shù)對(duì)于常規(guī)診斷點(diǎn)來(lái)說(shuō)過(guò)于昂貴，技術(shù)上過(guò)于復(fù)雜。怎樣在常規(guī)醫(yī)療點(diǎn)實(shí)行？采用光學(xué)或電化學(xué)檢測(cè)蛋白質(zhì)陣列格式，在設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單的醫(yī)療點(diǎn)利用較低的成本可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。生物電子和蛋白微陣列，采用夾心試驗(yàn)檢測(cè)捕獲抗體和酶標(biāo)記的二次抗體有高選擇性和靈敏度，易用性，成本合理性的特點(diǎn)。納米粒子和有生物分子的高表面積的納米電極，這些生物分子能從復(fù)雜樣品例如血清和組織中捕獲生物標(biāo)記蛋白，這就為開(kāi)發(fā)高靈敏度傳感器提供了前所未有的新機(jī)遇 。研究?jī)?nèi)容1.基于碳納米管森林的免疫傳感器 2.基于金納米電極和多標(biāo)記磁性粒子的免疫傳感器 生物電子免疫傳感器檢測(cè)原里。左下角是連有Ab1的單壁碳納米管

3、免疫傳感器，并從樣品中捕獲了抗原，左上角是用于裝配的生物材料。右圖是連有HRP-CNT-Ab2的傳感器。 性能的檢測(cè)1.安培生物催化可用于評(píng)估單壁碳納米管森林的電化學(xué)質(zhì)量,用安培法測(cè)量HRP/SWNT森林電極對(duì)納米范圍內(nèi)過(guò)氧化氫催化的結(jié)果，靈敏度為1.12A cm2 M1 。 2.對(duì)未稀釋的小牛血清中的PSA進(jìn)行了檢測(cè)。我們可以看出PSA的最低檢測(cè)限達(dá)到了4pg ml-1 在制備電極時(shí)，在谷胱甘肽溶液中還原一種金鹽，制得谷胱甘肽修飾的金納米粒子（GSH-AuNP）電極 。隨著粒子的生長(zhǎng)，由于金納米粒子表面的谷胱甘肽使得粒子的尺寸保持的很小 。金納米粒子通過(guò)透射電子顯微鏡進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)直徑在5

4、納米。 性能的檢測(cè)1.與碳納米管森林平臺(tái)一樣，我們?cè)u(píng)估了金納米粒子電極的生物電子感應(yīng)性能，催化循環(huán)伏安法的結(jié)果與單壁碳納米管森林電極相似。HRP-AuNP電極對(duì)過(guò)氧化氫有0.28A M1的靈敏度 .從圖 b標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率可以看出靈敏度為3.15nA ml pg-1,是傳統(tǒng)的Ab2-HRP測(cè)PSA的1700倍。檢測(cè)限是0.5pg ml-1 .結(jié)論在質(zhì)量性能測(cè)試中，吸附有辣根過(guò)氧化物酶的金納米粒子電極與單壁碳納米管森林平臺(tái)相比，在生物催化過(guò)氧化氫的測(cè)試中有更好的檢測(cè)限和靈敏度。血清中癌癥標(biāo)志物PSA的夾心免疫微陣列的評(píng)價(jià)結(jié)果表明，這兩種方法對(duì)癌癥患者的血清標(biāo)本都有準(zhǔn)確結(jié)果。通過(guò)金納米粒子免疫傳感器與二次抗體和7500 HRP標(biāo)簽修飾的直徑1m的磁性粒子相結(jié)合得到最佳檢測(cè)限（0.5 pg mL-1）和靈敏度。 展望具有多酶標(biāo)記的二次抗體吸附著的功能團(tuán)修飾的高導(dǎo)電性，高表面積結(jié)合的電極，對(duì)血清中癌癥標(biāo)志蛋白的檢測(cè)有高的靈敏度和超低的檢測(cè)限。到目前為止，我們所有的證據(jù)表明金納米粒子修飾的電極比我們以前在生物電化學(xué)免疫傳感器中用的單壁碳納米管森林要好或者相當(dāng)。以上總結(jié)的結(jié)果表明，金納米粒子對(duì)自動(dòng)生成納米結(jié)構(gòu)陣列電極提供了極好的選擇。與納米管森林相似，谷胱甘肽修飾的，并且緊密排列的單層金納米粒子，附著在