● 摘要
前列腺癌 (prostatic cancer，PCa)是男性最常见的恶性肿瘤之一，已成为男性第二常见的癌症，其发病率在全球范围内呈现不断上升的趋势。前列腺特异性抗原（Prostate specific antigen，简写为PSA），也称为丝氨酸蛋白酶（34KDa），来自于正常的前列腺腺细胞和前列腺癌细胞。进行PSA筛查程序，可以为前列腺癌患者提供早期诊断的资料，也能为前列腺癌患者提供更充足的治疗机会，从而提高了前列腺癌患者的预期生存期限，也为降低前列腺癌的死亡率提供了可能性。癌症的早期发现需求对其肿瘤标示物高选择性、高灵敏、快速分析检测的方法。因此，建立简单快速灵敏和选择性好的恶性肿瘤生物标示物检测新方法，对恶性肿瘤的早期发现和和治疗效果评价具有十分重要的意义。电化学发光（electrogenerated chemiluminescence，ECL），也称为电致化学发光，是指通过对电极施加一定的电压进行电化学反应，在电极表面上产生一些电生的物质，反应产物与体系中的某种组分之间或反应产物之间发生化学反应，形成激发态物质，该产物从激发态回到基态时而产生的一种光辐射现象。电化学发光分析方法既有化学发光分析法灵敏度高、线性范围宽、设备简单、操作方便、快速、易于实现自动化等优点，又兼有电化学电位可控性的优点，受到分析化学工作者的广泛关注。本论文以旨在建立简单快速灵敏和选择性好的检测PSA的电化学发光传感新方法。以肽为分子识别物质，电化学发光试剂为信号物质，建立适用于检测前列腺特异性抗原（PSA）的高灵敏度，高选择性电化学生物传感新方法。本论文的研究工作是在国家自然科学基金仪器专项“电化学发光成像分析仪的研制”(No.21027007)和面上项目“微流控双极性电极电化学发光生物传感新方法研究”(No. 21275095)的资助下完成的。本论文由引言和研究报告两部分组成。第一部分为综述，第二部分为研究报告。第一部分，即第一章，简要概述了电化学发光分析法、肽和前列腺特异性抗原；详细叙述了以肽为分子识别物质的生物传感分析法的研究进展.；最后提出本论文的选题背景、研究思路、研究目的和研究内容。第二部分为研究报告，包括第二章和第三章。第二章，建立了以肽为分子识别物质的非均相检测前列腺抗原的电化学发光生物传感方法。以钌联吡啶衍生物为电化学发光信号物质，以一端炔基修饰和另一端赖氨酸修饰的前列腺抗原的特异性多肽(C≡C-(CH2)2-EEEHSSKLQKKK)作为分子识别物质，基于前列腺抗原PSA对特异性多肽的选择切割反应，建立了检测前列腺抗原的电化学发光生物传感新方法。将钌联吡啶衍生物标记在设计的特异性多肽的赖氨酸端组成电化学发光探针，通过点击反应的方法，将合成的电化学发光探针共价键结合在用电化学偶联对叠氮的玻碳电极表面，构成电化学发光传感器。当该传感器浸入含PSA的样品溶液后，与PSA特异性作用之后，使电极表面电化学发光探针中的特定多肽在谷氨酰胺(Q)与赖氨酸(K)之间断裂，赖氨酸带着电化学发光信号物质从电极表面脱落。在三丙正胺（简写为TPrA）溶液中，与PSA特异性作用后的传感器表面因含有未被切割的电化学发光探针而产生一发光信号，该电化学发光强度随着PSA浓度的增大而降低。基此，建立了检测PSA的电化学发光分析新方法。实验结果表明，电化学发光强度的降低与PSA浓度的对数在1.0×10-10g/mL~1.0×10-8 g/mL范围内呈良好的线性关系，检出限为8×10-12 g/mL。第三章，建立了基于纳米金磁微粒均相电化学发光法检测前列腺抗原的新方法。以肽(CHSSKLQK)为分子识别物质，钌联吡啶衍生物作为信号物质，钌联吡啶衍生物通过酰化反应标记在肽的K端作为电化学发光探针Ru1-peptide；利用该探针末端C上的巯基将其自组装在金包裹的纳米金磁微粒上，构成Ru1-peptide-Fe3O4@Au肽纳米金磁微粒，当PSA与该探针修饰的纳米金磁微粒发生反应后，使电化学发光探针中多肽在谷氨酰胺(Q)与赖氨酸(K)之间断裂，赖氨酸带着电化学发光信号物质从Fe3O4@Au纳米金磁微粒表面脱落进入溶液，磁场分离后，吸取上层溶液，通过电化学发光法检测溶液中脱落的信号物质，可实现对目标PSA的定量检测。在优化的实验条件下，电化学发光增强值ΔIECL与PSA浓度的对数在1.0×10-12 ~5.0×10-10 g/mL范围内呈良好的线性关系，Y=23274 + 1171 lg c (g/mL)，相关系数R=0.9902，检测限为4×10-13 g/mL（S/N = 3）。建立的检测前列腺抗原的电化学发光方法具有灵敏度高、选择性和重现性好等优点。