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用于癌胚抗原和葡萄糖检测的生物传感器的构建

邵盛奇

用于癌胚抗原和葡萄糖检测的生物传感器的构建

邵盛奇1
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作者信息

  • 1. 杭州电子科技大学
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摘要

由于近年来癌症和糖尿病的发病率居高不下,甚至有着上升趋势,人们对于癌症和糖尿病的早期临床诊断越来越重视。传统的检测癌胚抗原(carcinoembryonicantigen,CEA)的方法有放射性免疫分析法和酶联免疫吸附测定法,前者具有高灵敏度、选择性好的优点,但会产生放射性污染,实验室条件要求较高,后者操作简单、检测快捷、成本较低,但存在检测精度不高,检测结果易受环境因素影响的局限性。针对以上局限性,电化学分析法具有特异性强、灵敏度高、成本低、易于操作、检测快速等优点,因此,本文研究了一种基于抗体的电化学生物传感器对肿瘤标志物CEA的检测方法,并在此基础上进一步研究了一种基于适配体的夹心型电化学生物传感器对肿瘤标志物CEA的检测方法。传统检测血糖主要为测静脉血糖和测指尖血糖两种有创检测方法,前者测得数据准确可靠,但需要去医疗机构采血检测,十分不便,后者可自行检测,操作方便快捷,但灵敏度不如前者,多次有创检测的形式产生的疼痛易于使患者产生抵触心理还增加了伤口感染的风险。针对以上局限性,本文研究了一种基于丝网印刷电极的电化学生物传感器,通过分析汗液对葡萄糖的检测方法。 本文主要研究内容和结果如下: (1)使用电化学沉积法在玻碳电极(GCE)表面生长纳米金(goldnanoparticles,AuNP),CEA抗体(anti-CEA)通过共价结合的方式固定到GCE/AuNP电极上,将该电极用于CEA的快速检测。在最优条件下,GCE/AuNP/anti-CEA电极可以检测出CEA的浓度范围为1ng/mL~100ng/mL,检测限为0.594ng/mL,且该电极对CEA的检测具有良好的重现性。 (2)使用电化学沉积法在GCE表面生长AuNP,捕捉适配体CEAapt1通过共价结合的方式固定到GCE/AuNP电极上,将该电极用于CEA的快速检测。通过次级适配体CEAapt2与辣根过氧化物酶共价结合,通过CEA与CEAapt2特异性结合固定至电极表面达到放大信号的效果。在最优条件下,该电极对于CEA的检测能力如下:1)检测范围为10pg/mL~20ng/mL;2)该电极对于甲胎蛋白和鳞状细胞癌抗原具有抗干扰特性;3)该电极对CEA的检测具有良好的重现性和稳定性;4)该电极能成功用于实际样本人血清中CEA的检测。 (3)使用电化学沉积法在丝网印刷碳电极表面生长AuNP和普鲁士蓝,采用滴涂法将葡萄糖氧化酶固定至电极表面,将该电极用于葡萄糖的快速检测。在最优条件下,该电极可以检测出葡萄糖的浓度范围为0.10~0.91mM,检测限为0.0947mM,,且该电极对葡萄糖的检测具有重现性和选择性。

关键词

生物传感器/癌胚抗原/葡萄糖检测

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授予学位

硕士

学科专业

电子信息

导师

李杜娟/樊凯

学位年度

2023

学位授予单位

杭州电子科技大学

语种

中文

中图分类号

TP
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