用于C-反应蛋白检测的电化学生物传感器研究

C-reactive protein (CRP) as an inflammatory factor, is highly correlated with some diseases, such as malignant tumour,cardiovascular disease, depression and so on, it is also an effective index for screening, diagnosis and evaluation of therapeutic effects on those diseases. So it is very important to determine CRP contents in human serum. We focus on the determination of CRP by electrochemical biosensors. Most importantly, design new electrochemical biosensors which based on ferrocene as an electrochemical probe, and according to the principle of molecule reaction of free thiol and disulfide bond with CRP, synthesize ferrocene derivatives to prepare electrochemical biosensors and then determinate the concentration of CRP in human serum. The electron transfer of biosensor and intelligentialized determination of CRP will be studied.

C-反应蛋白（C-reactive protein, CRP）是一种有效的生物标志物，在恶性肿瘤、心血管和抑郁症等疾病的早期检测及诊断、病情评估等方面有着重要的应用，因此其定量检测非常重要。本项目拟将引入二茂铁作为电化学探针，设计并合成制备电化学生物传感器，利用层层自组装方法将其固定在电极表面，采用电化学方法检测CRP的含量。（1）设计合成含有双巯基的二茂铁衍生物传感器，利用自由巯基和CRP分子中的二硫键的共价键或非共价键作用，根据反应前后电压和电流信号的变化检测CRP的含量；（2）设计合成含有二硫键的二茂铁衍生物传感器，利用二硫键和CRP分子中的二硫键的共价键或非共价键作用，根据反应前后电压和电流信号的变化检测CRP的含量；（3）将电化学信号转换为数字信号经单片机处理后加以显示，建立灵敏的表面电化学检测CRP的平台，实现智能化的CRP实时监测；（4）探讨电化学生物传感器的电子传递规律。

C反应蛋白（C-reactive protein，CRP）作为炎症因子，与传染病，心血管疾病，恶性肿瘤，自身免疫性疾病，抑郁症等疾病高度相关，也是这些疾病的早期检测、诊断、病情评估等的有效指标。因此，人血清中CRP含量的测定具有重要意义。目前有许多方法可以在临床应用中检测CRP。电化学分析是一种非常有效的CRP检测方法。项目引入二茂铁衍生物Fc(COOH)和Fc-ECG作为电化学探针，基于静电吸附和主客体相互作用等，结合活性分子壳聚糖（CS）、三聚氰胺（MEL）和金纳米粒子（AuNPs）的信号放大方法，通过恒电位沉积法，依靠层层自组装方法和溶液挥发法构建两种传感器CS/Fc(COOH)/SPE和Fc-ECG/MEL/AuNPs/SPE，经过一系列的表征，如扫描电镜（SEM）、拉曼光谱（Raman）、紫外可见光谱（UV-Vis）、荧光光谱（FS）等对传感器的构建进行分析，最后采用电化学方法DPV，利用所构建的两种电化学传感器都实现样品中的CRP检测，前者线性方程I(A)=11.263-0.01368C(μgmL-1)，线性范围为1~550μgmL-1，相关系数为0.99471，最低检测限为0.3μgmL-1，灵敏度为0.194Aμg-1mLcm-2；后者线性关系方程I(μA)=7.6468-0.784466lgC(μgmL-1)，线性范围为0.001~1000μgmL-1，相关系数为0.99506，最低检测限为0.0003μgmL-1，灵敏度为11.104Aμg-1mLcm-2。与CS/Fc(COOH)/SPE作比较，Fc-ECG/MEL/AuNPs/SPE具有检测范围比较宽，不仅检测限降低了1000倍，而且灵敏度提高了56倍。两种传感器分别利用分子间的主客体相互作用和协同作用，加强电子在溶液和界面之间有效传递速率，达到电化学信号的放大效果，实现CRP的电化学检测。关注和研究电化学生物传感器中的新方法和新技术，结合性能优异的各种新型纳米材料，引入有效的信号放大策略，对提高电化学生物传感器的各项性能，实现对各种生物分子特异灵敏的检测具有十分重要的意义。