摘要
阿尔茨海默病（Alzheimerdisease,AD）已经成为21世纪最严重的公共卫生危机之一。早期诊断AD并提早预防和干预可以将罹患AD的风险降低三分之一。而检测血液中的AD生物标志物有望对没有症状的人群进行AD的早期诊断。目前，血液中的AD生物标志物主要有β-淀粉样蛋白（Amyloidβ-protein，Aβ）、tau蛋白和神经丝轻链蛋白（Neurofilamentlightchain,NFL）。由于血液中的AD生物标志物含量极低，并且需要综合分析多种AD生物标志物才能准确诊断AD。因此，AD生物标志物的检测仍然具有挑战性。侧向层析试纸条（Lateralflowassay,LFA）作为一种快速血液检测技术平台，不需要专业操作，成本低廉，是应用最广泛的即时检测（Pointofcaretest,POCT）技术。而表面增强拉曼散射（SurfaceenhancedRamanscattering,SERS）纳米标签能实现多靶标的检测以及单分子水平的检测。因此，本论文将SERS纳米标签和LFA结合，实现了高灵敏度地检测多元AD生物标志物。进一步地，本论文还成功制备了一种具有纳米级别规则多孔结构的有序结构硝酸纤维素（nitrocellulose,NC）膜。并将其和SERS纳米标签以及LFA相结合，进一步地提高了AD生物标志物检测的灵敏度。具体来说，本论文的主要研究内容以及结论如下： （1）制备了一种金核二氧化硅壳（Au@SiO2）SERS纳米标签。这种SERS纳米标签不仅能获得非常高的拉曼信号，而且在室温下和37℃下都有着出色的稳定性和良好的分散性。此外，它与抗体偶联十分简单，并且与抗体偶联不会使它的拉曼信号减弱。这些都为后续的检测应用奠定了基础。 （2）构建了一种基于Au@SiO2SERS纳米标签的LFA（SERS-LFA）。通过选用两种拉曼染料编码的SERS纳米标签以及在NC膜上设置两条检测线，实现了在单个试纸条上同时检测Aβ42、Aβ40、tau和NFL四种AD生物标志物。它们的检测限分别为138.1、191.2、257.1和309.1fg/mL，比血液中的相关AD生物标志物的浓度低2个数量级左右。并且线性动态范围均为1pg/mL-1μg/mL，覆盖了6个数量级。据我们所知，这是首次使用SERS-LFA实现了多元AD生物标志物的定量检测。 （3）构建了一种基于有序结构NC膜的SERS-LFA。在有序结构NC膜的制备过程中，优化了NC溶液的浓度和氢氟酸刻蚀的时间。得出NC溶液的最佳浓度为4%，氢氟酸刻蚀的最佳时间为12h。进一步地，通过选择不同粒径的二氧化硅粒子成功制备了不同孔径的有序结构NC膜，并且得出孔径为350nm的有序结构NC膜可以获得最佳的检测结果。最后通过对四种AD生物标志物（Aβ42、Aβ40、tau和NFL）进行检测，得出基于有序结构NC膜的SERS-LFA的检测限要比SERS-LFA的检测限低10倍左右。据我们所知，这是首次提出将有序结构NC膜与LFA相结合，为提高LFA的灵敏度提供了新的思路和理论依据。 总之，与现有AD生物标志物的检测技术相比，本论文提出的检测方法具有特异性强、灵敏度高、操作简单、成本低、多元检测和快速检测等优点，在AD的早期诊断和监测上具有巨大的应用潜力。
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