题目：纳米粒子组装电化学发光免疫传感器的研究

摘 要 电化学发光免疫分析法（ECLIA）是以电化学发光为检测手段，用电化学发光物或电活性物质标记抗原/抗体，利用其免疫反应前后电化学发光信号的改变，对抗原/抗体进行定量测定的一种方法。电化学发光免疫传感器是将抗原/抗体固定在电极上，以电化学发光强度为检测信号进行对应抗体/抗原测定的一种新型免疫传感器。电化学发光免疫传感器以其灵敏度高、选择性好、分析速度快、样品用量少、使用方便等优点引起研究者们广泛兴趣。
金纳米粒子以其良好生物亲和性、导电性、高催化活性等突出的优点，在分析化学中的应用越来越受到人们的关注。将金纳米粒子应用在电化学免疫传感器，荧光免疫传感器，压电质量免疫传感器和SPR免疫传感器中已有报道，但是，将金纳米粒子应用在电化学发光免疫传感器中的报道较少。本论文研究工作旨在研究金纳米粒子修饰电极上电化学发光检测信号的增强作用，并在此基础上，利用抗原/抗体的特异性识别作用，结合金纳米粒子组装技术和鲁米诺标记抗体技术，研制高灵敏、快速、简单的纳米粒子组装电化学发光免疫传感器和抗原/抗体的测定新方法。
第一章为纳米粒子在免疫传感器中的应用综述，详细介绍了免疫传感器的原理、分类、抗原/抗体的固定化方法以及免疫传感器的再生；综述了近年来各种纳米材料在免疫传感器中应用的研究进展。
第二章为金纳米粒子修饰电极电化学发光法测定二茂铁羧酸的研究。以金纳米粒子修饰石墨电极为工作电极，建立了高灵敏测定二茂铁单羧酸的电化学发光分析方法。发现在金纳米粒子修饰石墨电极上，鲁米诺-过氧化氢-二茂铁羧酸体系的电化学发光有强烈的增敏作用。详细考察了在金纳米粒子修饰石墨电极上鲁米诺-过氧化氢-二茂铁羧酸体系的电化学发光行为，研究了影响发光信号的多种因素，优化了测定二茂铁羧酸的分析条件。在2.5×10-9 mol/L鲁米诺-1.0×10-3 mol/L过氧化氢-0.10 mol/L pH 9.2碳酸氢钠缓冲溶液中，以金纳米粒子修饰石墨电极为工作电极，控制电位为+390 mV(vs. Ag/AgCl, 饱和KCl)，二茂铁羧酸浓度在1.0×10-9～1.0×10-6 mol/L范围内与电化学发光强度呈良好的线性响应关系，检出限为7.0×10-10 mol/L (S/N=3)。
第三章为金纳米粒子固定人免疫球蛋白电化学发光免疫传感器的研究。以金纳米粒子修饰石墨电极为工作电极，研究了鲁米诺在此修饰电极上的电化学发光行为，建立了中性介质中高灵敏测定鲁米诺的电化学发光分析方法。并在此基础上，分别以人免疫球蛋白抗体（anti-hIgG）和人免疫球蛋白（hIgG）抗原为分析对象，以分别固定hIgG抗原的金纳米粒子修饰石墨电极和固定anti-hIgG抗体的金纳米粒子修饰石墨电极作为免疫电极，利用鲁米诺标记的抗体，通过竞争法和双抗体夹心法实现对相应抗体和抗原的检测，研制了一种新型的纳米粒子组装电化学发光免疫传感器。研究结果表明，利用金纳米粒子不仅增强电化学发光检测信号，而且增加免疫试剂在电极表面的固定量，显著提高了传感器的灵敏度。
在采用竞争型的模式下，所制电化学发光免疫传感器对anti-hIgG抗体检测的线性范围为3.0×10-6～3.0×10-3 g/mL，检出限为1.0×10-6g/mL，线性方程S= -3314 lgC + 16739（C单位μg/mL），线性相关系数为0.9946。对1.0×10-6 g/mL的anti-hIgG抗体进行5次测定，相对标准偏差为4.6 %。所制夹心型免疫传感器对hIgG抗原检测的线性范围为3.0×10-10～3.0×10-9 g/mL，线性方程S=6093+3189 C（C单位为ng/mL），检出限为1.8×10-10 g/mL，线性相关系数为0.9942。对浓度为9.0×10-9 g/mL的hIgG作5次重复测定，相对标准偏差为3.8 %。
本论文的研究工作为进一步研制高灵敏度的纳米粒子组装电化学发光免疫传感器提供了一些基础性研究资料，对此方面的研究工作具有一定的促进作用。