【摘 要】
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肝细胞癌（HCC）是世界范围内第三常见的癌症相关死亡原因。虽然HCC患者的预后普遍较差,但如果早期诊断治疗,5年后的生存率达到了70%。早发现、早诊断、早治疗是延长肝癌患者存活时间的重要途径。目前,临床上常用酶联免疫吸附法（ELISA）或电化学发光法（ECL）测定血清甲胎蛋白（AFP）水平来进行肝癌早期诊断,但是这些方法在分析时间、样品量及检测成本等方面仍存在一定局限性。由于AFP诊断肝癌的非特异
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肝细胞癌（HCC）是世界范围内第三常见的癌症相关死亡原因。虽然HCC患者的预后普遍较差,但如果早期诊断治疗,5年后的生存率达到了70%。早发现、早诊断、早治疗是延长肝癌患者存活时间的重要途径。目前,临床上常用酶联免疫吸附法（ELISA）或电化学发光法（ECL）测定血清甲胎蛋白（AFP）水平来进行肝癌早期诊断,但是这些方法在分析时间、样品量及检测成本等方面仍存在一定局限性。由于AFP诊断肝癌的非特异性,临床还经常出现假阳性和假阴性,不仅会增加误诊、漏诊的概率,还会增加病人负担。相较于传统的ELISA和ECL,生物传感器因具有高特异性、敏感性和高稳定性等特点,广泛用于食品安全、环境监测以及临床诊断等领域。本文基于高导电性和大的比表面积的纳米材料,成本低廉、检测快速的纸基装置以及丝网印刷电极,制备肝癌早期诊断生物传感器,分别用于测量人血清中癌胚抗原（CEA）、甲胎蛋白（AFP）以及高尔基体73（GP73）三种肿瘤标志物,以达到省时、准确和低成本的肝癌早期诊断目的。主要包括以下几个方面的研究:1.纳米材料的选取和改良制备基于纳米材料信号放大技术,从几种常用于生物传感器的纳米材料中进行了筛选。选取出还原氧化石墨烯-四乙烯五胺（r GO-TEPA）用于传感器界面平台的构建。成功制备了改良的氮掺杂石墨烯量子点（NGQDs）用来作为荧光信号源。通过对纳米材料进行一系列的表征和对比,发现r GO-TEPA满足生物传感界面的构建。NGQDs虽然在制备时间上有所增加,但是其荧光强度高。纳米材料的选取和改良制备为后续基于肝癌早期诊断的生物传感器的制备提供了支持。2.基于Au/MNPs-r GO-TEPA纳米复合材料的无标电化学免疫传感器的研究制备了一种基于Au/MNPs-r GO-TEPA的无标电化学免疫传感器用于检测CEA。在选取出的纳米材料r GO-TEPA的基础上,制备了具有大比表面积和优异导电性的Au/MNPs-r GO-TEPA纳米复合材料。将其包覆在工作电极上作为固定包被抗体和信号放大的传感平台。硫堇（Thi）分子通过π-π堆积固定在r GO-TEPA的表面上,并作为电化学活性材料。在最佳条件下,制备出的CEA免疫传感器的线性范围为0.1pg/m L～150 ng/m L,LOD为0.06 pg/m L。此外,具有线性好、灵敏度高、稳定性好等特点的免疫传感器为HCC早期诊断提供了一种检测工具。3.基于信号双重放大的夹心型电化学免疫传感器的研究制备了一种用于高灵敏度检测AFP的夹心型电化学免疫传感器。成功制备了Thi和Au NPs共修饰还原氧化石墨烯-四乙烯五胺（r GO-TEPA-Thi-Au）作为传感器的修饰材料,其大的比表面积会增加抗体的固载量,良好的导电性则会提高免疫传感器的灵敏度。此外,CMK-3@Au Pt NPs用作信号探针标记抗体并进一步放大信号。在最佳实验条件下,免疫传感器的检测限为2.2 pg/m L（S/N=3）,线性范围为0.005～100 ng/m L。此外,所提出的免疫传感技术与现有的ECL对比,较好的相对误差证明了该分析方法在肝癌早期临床诊断应用中的潜力。4.基于内滤效应的纸基微流控荧光免疫传感器的研究制备了一个基于内滤效应的纸基微流控荧光免疫传感器用来定量检测GP73。修饰金层的微流控通道用来固定一抗并且提高传感器的灵敏度。成功制备了金纳米颗粒和二氧化铈纳米棒共同修饰的氧化石墨烯纳米材料（Au/Ce O2/GO）用来作为荧光探针标记二抗。具有类似于碱性磷酸酶活性的二氧化铈纳米棒用来作为纳米酶水解4-硝基苯基磷酸二钠六水合物。得到的水解产物（对硝基苯酚）能够与氮掺杂的石墨烯量子点发生内滤效应。随着GP73浓度的增加,在发射波长405 nm处的荧光强度随之减小。在最优条件下,构建的荧光生物传感器具有0.05～5 ng/m L的线性范围和6pg/m L的低检测限。该免疫传感方法在临床血清样本中表现出令人满意的结果,也为肝癌早期诊断应用的纳米酶标记免疫分析提供了一种思路。
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