磁控电化学纳米生物传感在免疫分析化学中应用的基础研究

磁控电化学纳米生物传感将生物分子功能化磁性纳米材料与高灵敏电化学相结合，在外加磁场作用下实现样品在复杂体系快速分离与检测，具有检测成本低、耗时短、通量高等显著优势。本项目拟借鉴基于纳米颗粒夹心免疫分析模式及生物纳米标记探针技术，建立基于磁控纳米生物传感在电化学免疫分析中的新方法和新技术。具体内容包括：（1）以核-壳型磁性多孔复合纳米颗粒为载体，固定生物分子，获得新型免疫传感探针；（2）以生物磁性纳米为探针，电活性物质搀杂纳米二氧化硅为信标抗体，建立以纳米颗粒为模型的电化学免疫分析新方法；（3）以酶搀杂纳米金、铂空心微球为信标抗体，磁性生物纳米颗粒为探针，建立酶和纳米金、铂多重信号放大的电化学免疫分析新方法；（4）以纳米金装饰碳纳米管为信标抗体，构建新型磁控夹心电化学免疫分析新技术。通过本研究，可实现纳米标记和酶标的多重信号放大，提高免疫分析的灵敏度，为疾病早期诊断等重要领域提供技术平台。

磁控电化学纳米生物传感将生物分子功能化磁性纳米材料与高灵敏电化学相结合，在外加磁场作用下实现样品在复杂体系快速分离与检测，具有检测成本低、耗时短、通量高等显著优势。本项目拟借鉴基于纳米颗粒夹心免疫分析模式及生物纳米标记探针技术，建立基于磁控纳米生物传感在电化学免疫分析中的新方法和新技术：（1）以磁性纳米复合物作为载体（如：磁性多孔NiCo2O4-纳米金复合物、磁性石墨烯-纳米金复合物、磁性金磁纳米微球、聚邻苯二胺功能化的金磁纳米颗粒）固定捕获抗体，不同的标记物作为信标抗体（如：酶标抗体、纳米金-石墨烯纳米复合物），建立以纳米颗粒作为模型的磁控电化学微流检测装置，用于对血清中肿瘤标志物快速、灵敏的检测；（2）利用原位合成方法制备磁性石墨烯纳米复合材料，通过化学交联试剂将CEA抗体和AFP抗体同时固定在纳米材料的表面作为免疫传感探针，分别以纳米金空心微球包裹的二茂铁和硫瑾作为信标抗体，建立一种能同时检测两种分析物的磁控电化学免疫新方法；（3）以生物磁性纳米为探针，建立以DNA作为信号放大bio-bar code DNA杂交链反应新模式，用于肿瘤标志物磁控电化学免疫分析方法；（4）以磁性纳米复合物作为信标抗体（如：磁性纳米银颗粒、金磁纳米微球、硫瑾掺杂的磁性NiCo2O4颗粒、磁性多孔CoFe2O4纳米材料），用于酶-抗体结合物的标记，构建以磁性纳米材料作为信号放大的新型磁控电化学免疫分析新技术；（5）以PEI功能的聚苯乙烯微球作为'假半抗原'，利用'假半抗原'与抗体之间的相反电荷吸附技术，将电活性物质-硫瑾装载在多孔二氧化硅里面，通过抗原、'假半抗原'与抗体具有不同的亲和力，建立一种以竞争类型的电化学免疫分析新模式。通过对项目的研究，我们建立了以一系列以磁性纳米复合物作为载体的磁控电化学免疫分析新方法，同时以酶标、纳米标记、生物放大技术提高电化学免疫的灵敏度，为疾病早期诊断等重要领域提供技术平台。. 在本项目资助下，已在国际核心期刊上发表研究论文40多篇，与本项目直接相关的论文16篇（包括：Anal Chem 6篇），影响因子大于5.0的13篇，申请发明专利1项，培养硕士研究生5名，博士研究生2名。

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