化学量传感器 第五讲 生物传感器 五 免疫传感器

<正> (一)免疫测定法与免疫传感器 在测量组成复杂的生物材料样品中的痕量物质时常常会遇到干扰,尤其干扰物浓度远大待测浓度时就更为困难。依据抗体抗原特异的免疫反应的免疫测定法是测定痕量物     

日本血吸虫抗体电化学免疫传感器研究

该文研制了一种高灵敏的基于辣根过氧化物酶(HRP)放大的电化学免疫传感器用于日本血吸虫抗体的检测.实验采用夹心法的模式,在电极表面固定了日本血吸虫抗原(SjAg),用以捕获血清中的日本血吸虫抗体(SjAb),然后再与辣根过氧化物酶(HRP)标记的羊抗兔IgG二抗形成免疫复合物.用计时安培法检测HRP酶催化H2O2还原对苯二酚底物产牛的电流,其大小与日本血吸虫抗体(SjAb)浓度在一定范围内成正比.对免疫反应的实验条件如电极表面固定抗原的浓度,HRP酶标二抗的浓度进行了优化.此外,还考察了其它蛋白质对测定结果的影响.结果表明,该方法操作简单,灵敏度高,线性范围宽,检测下限低.     

基于磁性纳米颗粒的化学发光酶免疫分析用于日本血吸虫抗体的检测

该文提出了一种高灵敏的基于磁性纳米颗粒的化学发光酶免疫分析方法用于感染兔血清中日本血吸虫抗体的检测.日本血吸虫抗原通过N-(3-二甲基氨丙基)-N-乙基碳二亚胺盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)固定在磁性纳米颗粒的表面,选择性地结合与富集血清中的日本血吸虫抗体,然后与辣根过氧化物酶标记的羊抗兔二抗夹心进行免疫分析.对免疫反应的实验条件如日本血吸虫抗原在磁性纳米颗粒表面的标记浓度,磁性纳米颗粒的用量,抗原与待测抗体的反应时间及辣根过氧化物酶标记二抗的浓度进行了优化.发光强度与感染兔血清的稀释比在1:10000～1:100的范围内成良好的线性关系,检测下限为1:13442.     

基于纳米金标记和银增强放大的血吸虫抗体的免疫分析

该文提出了一种新的、高灵敏的基于银增强放大和免疫胶体金技术的血吸虫抗体的免疫分析方法.免疫反应在聚苯乙烯微孔板中以间接分析模式(血吸虫抗原-兔抗血吸虫抗体-纳米金标记的羊抗兔IgG二抗)进行,通过反应上去的纳米金催化银离子的还原,使大量的银沉积在纳米金的周围,用酸将银溶解后,通过阳极溶出伏安法(ASV)对银离子进行检测,溶出峰电量的大小与待分析物血吸虫抗体(一抗)的浓度成正比.对免疫分析的一些实验条件如抗原与待测抗体的反应时间、纳米金标记二抗与待测抗体的反应时间、纳米金标记抗体稀释度以及银增强时间进行了优化.阳极溶出峰电量与日本血吸虫抗体的浓度在6.4μg/L～100mg/L范围内呈良好的线性关系,检测下限为3.0 μg/L.将该方法应用于兔血清中日本血吸虫抗体的测定,取得了满意的结果.     

基于纳米金标记的阳极溶出伏安免疫分析用于免疫球蛋白A的测定

提出了一种基于纳米金标记的阳极溶出伏安免疫分析方法.免疫反应在聚苯乙烯微孔板中以夹心分析模式进行,通过物理吸附将兔抗人免疫球蛋白A(IgA)抗体固定于微孔板上,与相应抗原IgA发生免疫反应后,再通过夹心模式捕获相应的纳米金标记的羊抗人IgA抗体,然后再与金标羊抗人IgA抗体和金标兔抗羊二抗形成的免疫复合物反应,在微孔板上引入大量的纳米金,将金溶解后,在碳糊电极上用阳极溶出伏安法(ASV)对金离子进行检测,溶出峰电流的大小间接与待分析物IgA的浓度成正比.对免疫分析的一些实验条件进行了优化.阳极溶出峰电流与IgA的浓度在0.018 mg/L～181 mg/L范围内呈良好的线性关系,检测下限为10μg/L.将该分析方法应用于人血清中IgA浓度的测定,取得了满意结果.     

电化学免疫传感器进展概况

病原菌或异种蛋白质等异物(抗原)进入人体和动物体内后,人体和动物体体内的免疫体系将产生出排除这些异物的抗体。人们从实践中利用动物体这种功能已制出抗激素、酶、病毒、癌抗原、细菌抗原和其他许多蛋白质的抗体。抗体与相应的抗原会发生     

疾病标志物快速检测的免疫芯片研究

近年来,各种重要疾病的早期诊断和治疗已成为国际医学界和生物分析工作者面临的严峻挑战.免疫传感器的测定基于抗原和其特异性抗体结合形成稳定的抗原抗体复合物,具有较高的特异性和灵敏度.通过抗体工程技术,人们可以得到所需要的抗体,并可根据需要改变抗体的特异性和亲和性,提高传感器的特异性识别.传统的疾病诊断技术,包括酶联免疫法和放射免疫法,在进行特异性病毒检测分析时,通常采用多种试剂盒对样品中的数种目标物进行逐个检测,存在分析时间长、信息量少等局限.     

碳纳米管组装电化学免疫传感器测定IgG抗体的研究

应用吸附法将IgG抗原固定于多壁碳纳米管修饰的玻碳电极表面,制备用于IgG抗体检测的电化学免疫传感器。以辣根过氧化物酶为标记物,对苯二酚为底物,利用辣根过氧化物酶标记IgG抗体与待测IgG抗体竞争电极表面固定的IgG抗原,建立了免疫竞争法检测IgG抗体的高灵敏度电化学分析方法。碳纳米管的大比表面积和电化学催化作用,提高了分子识别物质的固定量和电化学检测的灵敏度。工作电位为 0.030 V(vs.SCE)时,响应电流与IgG抗体浓度在0.30~10μg/mL范围内呈良好的线性关系,检出限为0.11μg/mL。     

基于纳米金组合电极的HIV p24微流控安培免疫传感芯片研究

研制了以聚碳酸酯(PC)为基底,以表面修饰了人免疫缺陷病毒(HIV)核心抗原p24单克隆一级抗体(Rp24 Ⅰ)的纳米金组合电极(GNEE)为工作电极的微流控安培免疫传感芯片,并应用于p24抗原(简称p24)实时分析.检测原理是基于夹心免疫分析法,在电压驱动和流动条件下,一次性加入p24样品和纳米金胶标记的p24二级抗体(Rp24 Ⅱ-Au,金胶直径为50～100 nm)溶液.利用不同物质因受电场影响而在微管道中的迁移速率不同,使得p24抗原和Rp24 Ⅱ-Au依次到达GNEE电极,与其表面的Rp24 Ⅰ生成三明治型免疫复合物(Rp24 Ⅰ/p24/Rp24 Ⅱ-Au).接着以方波溶出伏安法(SWSV)将复合物上的金胶粒子溶出,由于溶出电流大小与被测定p24呈正比关系,从而获得p24的测定校正曲线.在pH 6.2的磷酸缓冲液(PBS)中p24检测时间小于2 min,线性范围为1～500 ng/L(R2=0.9975),检测限为0.25 ng/L.该芯片集成了加样、分离和检测系统.简化了分析步骤,缩短了检测时间,灵敏度达1μA·ng-1·mL,明显高于传统酶联免疫吸附试验(ELISA)方法,对艾滋病的早期诊断和大范围筛查具有应用价值.     

基于甲胎蛋白抗体和巯基丁二酰胺铜(II)共固定修饰电极的人血清中甲胎蛋白免疫传感器

研制基于甲胎蛋白抗体(Ab-AFP)和巯基丁二酰胺铜(Ⅱ)(CuL)共固定修饰玻碳电极(GCE|Ab-AFP/TiO2/CuL)的免疫传感器,用于测定人血清中AFP抗原水平。该免疫传感器是利用溶胶-凝胶气相沉积技术,将AFP抗体分子固定在CuL修饰玻碳电极表面制备而成。电极表面的CuL具有电活性,对H2O2有良好的电化学还原催化。当该免疫传感器在含AFP样品的溶液中于25℃温育30min后,AFP抗原与Ab-AFP抗体分子的免疫结合物导致CuL的电子传递被部分阻碍,使CuL对H2O2电催化还原的效率降低,电流值的下降量和AFP浓度成正比,可用于AFP定量测定。在pH=6的PBS中,25℃温育30min的优化条件下,该传感器对AFP的检测线性范围为0.5～3.9和3.9～100ng/mL,检出下限为0.081ng/mL(3σ)。该免疫传感器制备过程比基于酶标抗体修饰传感器简单,尤其是对H2O2催化响应迅速,稳定性好,可以在磷酸盐缓冲溶液中稳定存放15d。对于构建无试剂的免疫传感器和临床免疫分析提供了一种新颖的方法。     

基于核酸识体的电化学免疫传感器用于血小板源性生长因子的检测

该文提出了一种新颖的、高灵敏度的基于核酸识体和银沉积的电化学免疫传感器用于人体血小板源生长因子BB(PDGF-BB)的检测.首先在电极的表面固定抗体,然后与抗原、生物素标记的核酸识体形成免疫夹心复合物,再利用生物素和亲合素的特异性反应把亲合素标记的碱性磷酸酶固定到电极上,然后把得到的产物在底物溶液中进行银沉积,最后利用电化学方法对沉积到电极表面的银进行检测以达到检测PDGF-BB的目的.实验对固定抗体浓度和生物素标记核酸识体的浓度两个条件进行了优化.实验结果表明PDGF-BB的浓度在1～1000 ng/mL的范围具有良好的线性关系,最低检测下限可达0.8 ng/mL.该方法具有高灵敏度和稳定性,在临床上具有广阔的应用前景.     

基于胱胺自组装膜和SiO2纳米颗粒增强效应的日本血吸虫压电免疫传感器的研究

提出了一种基于胱胺自组装膜和SiO2纳米颗粒增强效应的生物分子固定法,并将之用于日本血吸虫压电免疫传感器的研究.所制备的SiO2纳米颗粒具有生物亲和性高和比表面积大等优良理化性能,经表面功能化后可高效键合日本血吸虫抗原(SjAg)分子,制得敏化的SjAg@SiO2颗粒.将SjAg@SiO2固定于修饰了胱胺自组装膜的石英晶体表面,发展了一种新型压电免疫传感器,用于日本血吸虫抗体(SjAb)的检测.实验结果表明,SiO2颗粒的纳米三维(3D)空间结构有利于所固定的抗原对抗体的识别,进而获得了对目标物SjAb的高灵敏检测.所研制的传感器检测感染兔血清样中SjAb浓度的线性范围为0.6～22.7 μg/mL,检测下限为0.4 μg/mL(S/N=3).此外,临床实际样品的分析结果表明,该免疫传感技术的分析检测能力与经典酶联免疫法(ELISA)相接近,可望用于血吸虫病临床生化诊断、现场筛查和疫情监控等.     

基于聚硫堇的一次性O型口蹄疫抗原酶免疫传感器的研制

将O型口蹄疫酶标抗体掺杂于有机-无机溶胶凝胶中,并修饰于聚硫菫的丝网印刷碳电极表面,从而制备一次性口蹄疫病毒抗原(FMDV-Ag)酶免疫传感器。试验中采用直接免疫分析法检测口蹄疫病毒抗原。根据免疫反应前后还原峰电流下降的百分率K值的大小实现对抗原的检测。在优化条件下,免疫传感器检测抗原的线性范围为77～388ng/mL,最低检出限为32ng/mL。免疫电极具有较好的特异性、重现性(RSD=5.6%)、稳定性(10d后电流响应为初始值的89.5%)和准确性(与AGP符合率为95%)。因此,该免疫传感器有望用于O型口蹄疫抗原的快速检测。     

自组装CA125免疫传感器的研制及其对血清中CA125的分析

利用自组装的方法在金电极上制得巯基丁二胺钌(Ⅲ)/纳米金胶/卵巢癌抗体(抗CA125)免疫修饰电极.用该修饰电极对CA125进行检测,发现溶液中CA125 抗原分子和传感器表面固定化CA125抗体发生免疫反应.结果显示: CA125 抗体导致了该传感器电流的降低.在优化的实验条件下,样品中CA125浓度在2～140 unit/mL 范围内与电流降低成线性关系,检测限为0.8 unit/mL.该免疫传感器表现出良好的准确性和精确性.对40 unit/ mL的CA125重复测定8次,相对标准偏差约为2.9%.该传感器具有较好的制备重复性和稳定性.该方法的提出为卵巢癌临床免疫分析提供了一种有前景的方法.     

基于等离子体聚合膜的压电免疫传感器检测HSA抗体的活性

先在石英晶振(QCM)上沉积正丁胺等离子体聚合膜(PPF),再自组装一层聚电解质,得到一个可吸附固定人血清白蛋白(HSA)和易于晶振再生的界面,构造了一种简便、快速、准确、可逆的测定HSA抗体的压电免疫传感器,用于免标记和非纯化的条件下实时检测白蛋白抗体的活性(效价),极大地简化了传统检测方法中需标记和纯化抗体的繁琐步骤.探讨了晶振包被白蛋白时溶液的pH值、离子强度和白蛋白浓度以及免疫反应温度等条件的影响;考察了传感器的响应性能和再生性能,并与文献上表面等离子共振法(SPR)进行了比较.结果表明,该压电传感技术能较好地满足生化实验室直接检测抗体活性(效价)的要求,也是鉴定抗体类型、筛选杂交瘤以及筛选特效性药物的一种实用装置.     

基于纳米二氧化钛为载体的新型荧光免疫流动体系测定补体3

研制了一种新的可更新荧光免疫流动体系用于补体3(C3)的测定.用纳米TiO2颗粒为固定抗体的载体,辣根过氧化物酶标记C3(HRP-C3),以HRP-C3与待测C3发生竞争免疫反应.辣根过氧化物酶(HRP)催化荧光底物3,3'5,5'-四甲基联苯胺(TMB)转化为无荧光物质,待测C3的浓度可由底物溶液的荧光降低值间接测定.通过简单的处理后,固定抗体的载体表面可以得到有效的再生.荧光响应与C3补体在6.5μg/L到75μg/L之间呈准线性关系.该方法检测限较低,重复性好,可满足临床检测的要求.     

免疫球蛋白M(lgM)非标记免疫传感器的研究

本文介绍用醋酸纤维素-戊二醛-己二胺-抗体抗原膜与专用原电极研制的lgM非标记免疫传感器.采用均匀设计法优化了膜结合抗原抗体的实验条件,研究了抗体浓度对电极灵敏度及线性范围的影响,并对抗原抗体结合时间、测试介质等条件进行了选择.与同类电极相比,该电极使用方便、响应快、灵敏度高、重现性和稳定性较好.在最佳测试条件下,电极线性范围47~850μg/mL,相关系数0.9973.用于血清样品测量,取得满意结果.     

纳米金修饰铂金电极固载白喉抗原免疫传感器的研究

该文报道了一种制作电流型白喉抗原免疫传感器的方法.用金纳米颗粒吸附白喉抗原,采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为辅助固定抗原膜基质将其固定在铂金电极的表面,制成白喉抗原免疫传感器.根据抗原抗体特异性结合形成的免疫复合物使电极敏感膜有效扩散面积减小,电流减少的特性,实现对白喉抗体的定量检测.该传感器对白喉抗体检测的线性范围是2...     

一次性酶免疫传感电极快速检测福氏志贺氏菌的研究

为研究快速检测福氏志贺氏菌的电化学免疫传感电极,将羧基化多壁碳纳米管(MWCNT)与壳聚糖(chitosan)制备成复合物,应用此复合物将辣根过氧化物酶标记的福氏志贺氏菌抗体(HRP-anti-S.flexnefi)上步直接固定在四通道丝网印刷碳电极表面,制成快速检测福氏志贺氏菌的酶免疫传感电极.采用原子力显微镜表征不同修饰电极的表面形态,循环伏安法考察不同电极的电化学特性和监测酶促反应,利用还原峰峰电流的减小来测定福氏志贺氏菌.在优化的测定条件下,免疫电极对福氏志贺氏菌的检测范围为104～1010cfu/mL,检出限为2.3×104du/mL(S/N=3).而且该酶免疫传感电极具有较好的特异性、重现性、稳定性和准确性,该方法还具有快速、简便、易于操作和价格低廉等优点,具有用于福氏志贺氏菌快速筛检的潜力.     

免疫入侵检测模型中抗体/抗原编码的一种改进

通过在免疫入侵检测方法中引入模糊集合理论,提出一种新的抗体与抗原编码模型,并给出抗体与抗原匹配度计算方法。与单纯以二进制编码方式的免疫模型相比,该编码模型具有更加灵活地表示各种复杂的数据特征的优势。