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本论文对电化学发光(ECL)法、电化学发光免疫分析(ECLIA)法作了系统的阐述。因具有巨大表面积和良好的生物相容性,氧化石墨烯表面可键合纳米颗粒、抗体、DNA、酶等标记物,得到的多功能化氧化石墨烯是构建免疫传感器的理想基材。本研究工作将ECLIA法与多功能化氧化石墨烯结合,开发了一种新型“电极内”“法拉第笼式”ECL免疫检测模式,构建了一系列 ECL免疫传感器,实现对低浓度的肿瘤标志物及海洋致病菌的高灵敏检测。 1、一步制备糖类抗原19-9电化学发光免疫传感器 基于多功能化氧化石墨烯一步制备电化学发光(ECL)免疫传感器。N-(4-氨基丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)与糖类抗原19-9抗体(anti-CA19-9)同时化学键合到磁性氧化石墨烯表面得到多功能化氧化石墨烯,其中 ABEI作为电化学发光体,anti-CA19-9用于捕获CA19-9。由于具有良好导电性及磁性,磁性氧化石墨烯不仅使所有标记至氧化石墨烯(GO)的ABEI都具有电化学活性,也可实现传感器的一步制备。结果显示,传感器的ECL强度与CA19-9浓度的对数在0.001-5U/mL范围内呈现良好的线性关系,检测限为0.0005U/mL。该ECL免疫传感器具有良好的特异性、稳定性、重现性、再生性和应用能力,为功能化氧化石墨烯材料在ECL免疫分析领域中的应用开拓了新思路。 2、副溶血弧菌免标记电化学发光免疫传感器 基于多功能化氧化石墨烯,开发了一种超快、超灵敏检测海水及海产品中副溶血弧菌(VP)的免标记ECL传感器。多功能化氧化石墨烯,由N-(4-氨基丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)及VP抗体同时键合至磁性氧化石墨烯(nanoFe3O4@GO)表面得到,而ABEI与VP抗体分别作为该传感器的电化学发光体及VP捕获者。由于nanoFe3O4@GO为二维结构,且具有良好的导电性,可使所有固定至GO表面的ABEI发射有效的ECL信号,因此,提高了检测灵敏度。在最优条件下,ECL信号强度值与VP浓度的对数,在10-108CFU/mL浓度范围内存在良好的线性关系,对于海水及海产品实际样品检测,检测限分别为5CFU/mL及5g/mL。实验结果表明,该传感器具有良好的特异性、稳定性、再生性,此外,采用加标回收方法,还可实现海水及海产品中VP的快速检测,回收率在94.4-112.0%之间,RSD在4.1-11.7%之间。因此,该传感器在实际应用中具有潜在的应用价值。 3、超灵敏“电极内”“法拉第笼式”电化学发光免疫分析法 首次报道了一种新概念的“电极内”“法拉第笼式”电化学发光免疫分析(ECLIA)模式,用于超灵敏检测神经降压素(NT)。在本方法中,使用了两种多功能化氧化石墨烯(GO)材料,分别为捕获抗体(Ab1)-Fe3O4纳米粒子@GO,简称捕获单元,检测抗体(Ab2)&N-(4-氨基丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)@GO,简称信号单元。其中,信号单元可有效得扩展电极表面的赫姆霍兹面(OHP),使得检测灵敏度提高了近1000倍。 4、“法拉第笼式”电化学免疫传感器检测创伤弧菌的应用研究 基于多功能化氧化石墨烯开发了一种新型“法拉第笼式”电化学发光免疫(ECLIA)方法,用于检测低浓度创伤弧菌(VV)。氧化石墨烯具有大优良的性质,如表面积大,含有丰富的基团等,可标记大量的电化学发光体双(2,2-二吡啶)-(5-氨基邻二氮杂菲)双(六氟磷酸)钌(Ru-NH2),并使所有电化学发光体发射有效ECL信号,因此,提高了检测灵敏度。在最优条件下,传感器的ECL强度值与VV浓度的对数在4-4×108CFU/mL范围内呈现良好的线性关系,检测限为1CFU/mL。此外,本传感器还具有高的特异性、稳定性以及再生性,为致病菌检测提供了一种新思路。