用于放大癌症标志物检测信号的金纳米催化剂的构建

Electrochemical immunosensor for the detection of cancer markers has become one of the effective means of early diagnosis of cancer. Currently, quantum dots, the noble metal nanoparticles, expensive enzyme labeled secondary antibody (Ab2) are usually used to construct sensor. The sensor is expensive and duration of life short, these above disadvantages limit its clinic application. Therefore,it is of great significance to develop ultrasensitive, simple, low cost and long life span electrochemical biosensors for cancer biomarker.Based on earlier studies, this project aims to synthesize magnetic carbon nanotube modified glassy carbon electrode with primary antibody (Ab1, Ab1/CNTs-Fe/GCE) and Ab2 assembled gold / magnetic carbon nanotubes (Ab2-Au/CNTs-Fe). Gold catalyst was connected to the GCE with Ab1/CNTs-Fe/GCE, the cancer biomarkers, Ab2-Au/CNTs-Fe through the immune response to the formation of double-antibody sandwich model. The signal ampli?cation of electrochemical immunoassay base on redox recycling of self-produced reactants during organic synthesis（p-nitrophenol-p-aminophenol) by the sandwich immuno-complex catalyzing p-nitrophenol. The completion of this project will provide important scientific basis for clinic early diagnosis of cancer and protein separation as well.

电化学免疫传感器用于癌症标志物的检测已成为癌症早期诊断的有效手段之一。目前，传感器的构建通常使用量子点、贵金属纳米颗粒、昂贵的酶来标记二抗（Ab2），但其制备成本高、寿命短等不足限制了其在临床的应用。因此，构建超灵敏、廉价和使用寿命长的电化学免疫传感器对该领域具有重要的意义。本项目旨在课题组前期研究的基础上， 拟合成含一抗（Ab1）的磁性碳纳米管修饰玻碳电极（Ab1/CNTs-Fe/GCE)和Ab2组装的金/磁性碳纳米管（Ab2-Au/CNTs-Fe）。 再用Ab1/CNTs-Fe/GCE、待测的癌症标志物和Ab2-Au/CNTs-Fe通过免疫反应形成双抗夹心模式来将金纳米催化剂连接到GCE上。该催化剂通过催化有机反应（对氨基苯酚- - 对醌亚胺），在氧化还原的循环中实现电信号放大，达到快速超灵敏检测癌症标志物的目的。本项目的完成将为癌症早期诊断、蛋白质检测及分离提供重要的科学依据。

本项目旨在合成对对氨基苯酚具有高效催化作用的金纳米催化剂，并将其用于癌症标志物检测信号放大中。课题采用非共价功能化方式将离子液修饰到石墨烯表面，用化学还原反应将金纳米粒子负载到石墨烯上形成金纳米催化剂，测定、表征其结构，并将其运用到对硝基苯酚的催化化反应之中；同时，采用二氧化硅包裹在磁性四氧化三铁作为载体，再用末端带巯基的烷基偶联剂来修饰其表面，在原位还原氯金酸离子得到磁性可回收的金纳米催化剂，探索其对苯乙烯和环已烷的环氧化研究；总结这类具有活性且具有选择性的催化剂的合成方法、结构特点以及催化反应的规律；探讨不同载体与金纳米粒子形成的金纳米催化剂与反应底物的活化作用及两者之间的构效关系；进而研究不同载体对催化性能的影响；以便更深入的认识和理解金纳米催化剂的设计方法；筛选出有高催化性、寿命长的催化剂；为用于癌症标志物检测信号放大的金纳米催化剂的设计与应用提供有用的信息。