基于金纳米颗粒的C-反应蛋白检测新方法的构建与研究

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C-反应蛋白(CRP)是一种重要的感染和炎症标志物,在炎症感染后的24-48小时内浓度会迅速升高至正常含量的1000倍以上。此外,CRP的含量也与心血管疾病之间有重要的相关性,是心血管疾病风险评估的重要指标之一。其快速、准确的测定对于疾病的诊断和治疗干预有非常重要的意义。因此,开发快速、低成本、高灵敏度、高选择性的CRP检测方法十分必要。目前,已经有化学发光检测、荧光检测、电化学检测等多种检测方法用于CRP的检测,涉及金纳米颗粒、磁纳米颗粒、量子点等多种纳米材料的应用。其中,金纳米颗粒具有合成方法简单、光电性能优越、生物相容性好、修饰方法多样等特点,可以用于不同检测方法的设计与开发,在CRP的检测中发挥了十分重要的作用。本论文在现有检测方法的基础上,对金纳米颗粒在CRP检测中的应用进行进一步探索,利用金纳米颗粒的光学特性和载体功能,成功建立了两种CRP检测的新方法。具体包括以下内容:1.以CRP适配体作为识别分子,利用适配体与金纳米颗粒之间的相互作用构建了一种快速CRP比色检测方法。检测原理如下:游离的适配体可以通过非特异性吸附结合在金纳米颗粒表面形成复合物,对金纳米颗粒起到一定的保护作用;向体系中加入CRP后,由于适配体与CRP之间具有更强的亲和力,部分吸附在金纳米颗粒表面的适配体会发生解离与CRP结合,对金纳米颗粒的保护作用减弱,解离量与CRP含量呈正相关关系;加入一定浓度的盐溶液后,适配体对金纳米颗粒保护作用的变化可以体现在溶液紫外-可见吸收光谱的变化中,通过酶标仪进行测定后进行一定的计算即可实现对CRP的定量。在最优条件下,该方法对CRP检测的线性范围为0.1-1.0μg/m L,检测限0.06μg/m L。本方法首次将金纳米颗粒对ss DNA的吸附特性应用于CRP的检测当中,成功构建了一种免修饰、低成本、快速的CRP检测方法,在炎症的快速诊断方面具有潜在应用价值。2.以CRP单克隆抗体为识别分子,利用金纳米颗粒作为载体构建了一种双重信号放大的CRP检测方法。通过在金纳米颗粒表面共同负载检测抗体CRPAb2和信号分子HRP对CRP进行检测,与直接利用酶标抗体HRP-CRPAb2相比,避免对抗体的直接标记的同时提高了HRP与CRPAb2之间的相对比例,从而使得等量的待测CRP分子可以对应更多的HRP分子,使检测信号有明显提高。利用该检测方法,在无需更换为特异性识别能力更强的抗体的条件下,即可以达到提高检测灵敏度的目的。在最优检测条件下,该方法对CRP检测的线性范围为0.625-40 ng/m L,检测限0.45ng/m L。通过干扰蛋白的引入,证明该检测方法对CRP具有高度的特异性识别能力,成功构建了一种高灵敏度、高选择性的CRP检测方法,并实现了对血清样品的检测。本文中所构建的两个CRP检测方法,比色法能够实现CRP的快速检测,操作简单,适用于对CRP进行现场快速检测,因实验过程未涉及检测信号放大步骤,对CRP检测的浓度范围相对较高。为实现对CRP更加灵敏的检测,我们利用了HRP的催化功能和金纳米颗粒对HRP的负载构建了另外一种双重信号放大的检测方法,使检测限有了显著的降低,能够用于对检测灵敏度要求更高的条件下对CRP进行检测。
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