金纳米簇信号放大的电化学免疫传感器.pdf

《金纳米簇信号放大的电化学免疫传感器.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第41卷分析化学(FENXIHUAXUE)特约来稿第5期2013年5月ChineseJournalofAnalyticalChemistry658～663DOI：10．3724／SP．J．1096．2013．30122金纳米簇信号放大的电化学免疫传感器刘红英朱俊杰(生命分析化学国家重点实验室，南京大学化学化工学院，南京210093)摘要通过抗原抗体的特异性识别作用以及金纳米簇(AuNCs)探针和金标银染的双重信号放大作用，构建了一种新的电化学免疫传感器，对人的免疫球蛋白(IgG)进行了检测。受贻贝分泌的黏附蛋白启示，首先将聚多巴胺薄膜修饰在铟锡氧化物电极(IT

2、O)上，并对一抗抗体进行固定，通过观察电化学阻抗的变化来监控免疫传感器的构建过程。将待检测的IgG抗原组装在该电极上并与AuNCs标记的二抗反应，最后经银染反应，用溶出伏安法对IgG的含量进行定量检测，其灵敏度达到0．5ng／L。该方法可应用于实际血清样品中IgG含量的测定。关键词金纳米簇；免疫传感；溶出伏安；金标银染；信号放大l引言金纳米簇(AuNCs)是一种尺寸极小的(粒径一般小于2nm)贵金属纳米材料，因其表现出的“类分子”性质，如增强的催化活性和荧光、固有磁性以及超强的充电性质¨“而应用于许多领域，包括催化J、传感_6，、生物成像。。等。此外，AuNC

3、s还表现出制备简单、生物相容性好、低毒、易于功能化等优良特性，使其可作为生物探针在免疫生物学和临床检验学等研究中得到应用。免疫分析法是指利用抗原抗体的特异性结合来检测各种物质的分析方法。近年来该方法得到了快速发展，在临床诊断¨l1j、蛋白质组学¨、生物学系统_1等领域都有着广泛的应用。因此，发展灵敏、快速、低廉的可用于疾病早期诊断的免疫分析方法将成为生物分析家的重要任务。其中，电化学方法具有选择性好、灵敏度高、操作简单和成本低廉等优点而广泛应用于免疫分析中¨。近年来，为了提高电化学方法的灵敏度，金标银染放大溶出伏安法得到了广泛的应用。该方法不仅具有金属溶出分析

4、的高灵敏度，而且具有金催化银的信号放大作用171。最近有文献报道海洋贻贝可通过粘性极强的足丝蛋白稳定粘附在几乎所有的无机或有机材料表面，如岩石、海藻或其他的动物体上。这种黏附特性与其特殊的多巴胺介导的链间交联的分子结构有关¨引。随后，Lee等以与粘附蛋白组成相似的多巴胺为单体，通过自身氧化聚合反应在各种材质表面形成仿生聚多巴胺膜，并证实其生物相容性与黏附性可与粘附蛋白相媲美。研究还表明聚多巴胺薄膜含有大量的活性功能团，如酚羟基、氨基等，能够发生一系列的反应，为进一步生物分子的修饰提供了条件。受此启发，本研究将这种仿生自聚合材料用于免疫反应中一抗抗体的固定。这种

5、固定方法不仅操作简便、可控性强，而且能很好地保持抗体的生物活性。基于此，以AuNCs作为探针，利用其和金标银染增强的双重信号放大作用，通过抗原抗体的特异性识别构建了一种便携式、低成本、环境友好的电化学免疫传感器。相比于传统的金纳米粒子探针免疫电化学传感器，本方法具有更高的灵敏度和更低的检出限。2实验部分2．1仪器与试剂JE0LJEM200Cx高分辨透射电子显微镜、Vector22FT—IR傅里叶变换红外光谱仪(Bruker公司)、3600UV．Vis光谱仪(日本Shimadzu公司)、RF．5301PC型荧光仪、CHI660C电化学工作站(上海辰华公2013_

6、o2-o1收稿；2Ol3_o3I29接受本文系国家自然科学基金(No21121091)和科技部973计划('No201lCB933502)资助E—mml：jjzhu@nju．edu．cn第5期刘红英等：金纳米簇信号放大的电化学免疫传感器659司)、三电极体系、AutolabPGSTAT12(Ecochemie，BV，Netherland)电化学阻抗测试系统，由GPES4．9和FRA4．9软件控制，频率范围：0．01Hz～100kHz，正弦波信号幅度为5mV。ITO导电玻璃(30～60cm，金坛康达可应用薄膜中心)、1一(3一二甲氨基丙基)一3乙基碳二亚胺盐酸盐

7、(EDC)、羊抗人IgG抗体(一抗，Ab)、兔抗人IgG抗体(二抗，Ab：)、IgG、牛血清白蛋白(BSA)、氯金酸、银染溶液(上海试剂有限公司)，其它试剂均为分析纯。所有水溶液都是用超纯水配制。2．2AuNCs的制备在37℃下，将20．0mL10．0mmo~L氯金酸溶液加入到20．0mL50．0g／LBSA溶液中，充分搅拌2min后，加入1．0mol／LNaOH溶液，在37qC下搅拌反应12h。溶液颜色由浅黄色逐渐变为浅棕色，最后至深棕色。将所得的AuNCs通过超滤离心进一步纯化。2．3AuNCs与抗体的结合(AuNCs-Ab2)100L新鲜配制的4．2g／

8、LEDC溶液加入到1．0mL纯化后的A