用于早期结肠癌检测的表面波免疫传感器基础研究

本项目通过对不同类型表面波免疫传感器的敏感机理的研究，建立起相应的敏感膜的敏感模型。根据建立的模型，对敏感膜进行表征和测试；并利用荧光修饰的癌胚抗原抗体（anti-CEA）和糖链抗原表面抗体（anti-CA242）来制备生物敏感膜和免疫传感器以利于用荧光法事先对制备的传感器进行性能评估和对抗体与抗原的生物活性进行分析；利用设计和制备出的表面波免疫传感器阵列检测不同类型结肠癌细胞培养液中的CEA和CA242含量，获得初始的测试参数。进一步推广到检测健康人和不同分化的结肠癌患者血清中的CEA和CA242含量，利用神经网络算法对测试数据进行建模和处理，修正和优化初始的测试参数，最后自动得到定量测试的准确结果。本项目的研究对自动快速、灵敏有效、简单方便的诊断早期结肠癌具有十分重要的意义，并能促进生物技术与传感技术进一步结合和发展，为改善人们的生活质量服务。

本项目以癌胚抗原（CEA）和糖链抗原（CA-242）为大肠癌的肿瘤标志物，通过制作STW器件来对大肠癌的肿瘤标志物进行检测。无论是CEA还是CA-242这些大肠癌的肿瘤标志物，它们都是糖蛋白，对于这些糖蛋白的检测，关键是设计出能识别糖蛋白的分子。为此，本项目通过在不同类型表面波器件表面沉积自己合成的含有巯基mannose糖和含有巯基的对苯酚复合物敏感膜，成功实现对微量的特异性糖蛋白ConA的灵敏检测，检测的线性范围从0.5nM到4.5nM，很好的满足了微量检测的要求。另外，本研究还提供了一种新型快速简易检测癌胚抗原的试剂盒及检测方法。在这种检测方法中包含纳米金，不同链长修饰的纳米金，以及纳米金固定癌胚抗体等的制备和它们的光学特性表征，通过一系列优化提供的这种新型快速简易检测癌胚抗原的试剂盒可以检测每升血清中含2.5到10微摩尔的癌胚抗体。对于众多血清检测数据，通过偏最小二乘法进行分类处理。本项目在三年内共申请专利6项授权专利两项，发表SCI检索的论文9篇，其中包括目前生物传感器方面在国际上最好的期刊《生物传感器 & 生物电子学》（《biosensors & bioelectronics》）发表的论文以及部分工作贡献获得2012教育部技术进步二等奖。这些研究工作共有10个本科生，其中的5个学生考上国际国内知名大学的研究生还有课题组招收的5个研究生参与这些项目的研究工作。