基于同一敏感界面多种疾病血清标志物多组分同时检测的电化学免疫传感器的研究

本项目拟以肝癌、肺癌、心血管疾病相关的血清标志物为检测目标蛋白，在同一敏感界面上采用多种不同电活性物质标记同一疾病的多种标志物抗体蛋白构建电化学免疫传感器实现疾病相关血清标志物（如肝癌标志物： AFP、AFP-L和APT；肺癌标志物：CEA、CA125、CA124；心血管疾病标志物：cTn、NT-proBNP）多组分同时检测。以两亲超分子水胶/石墨烯纳米复合材料构建生物兼容性强和传导性好的抗体蛋白固定化基质，采用多种电活性物质分别标记不同二抗蛋白并结合酶及纳米材料催化放大响应信号，根据不同电活性物质的伏安特征峰电位差异特性，制备基于同一敏感界面的多组分蛋白同时检测的高灵敏新型电化学免疫传感器，旨在建立一种敏感度高、特异性强、检测快速、成本低廉的血清学诊断疾病的快速方法，提高疾病诊断效率。

心血管疾病和恶性肿瘤是危害人类健康的严重疾病，对血清标志物(Serum Marker)的有效检测是早期发现并及时治疗心血管疾病和肿瘤的最有效手段。本项目以恶性肿瘤和心血管疾病血清标志物为研究对象，采用多种不同电活性物质分别标记多种不同抗体并结合酶及纳米材料催化放大响应信号，构建了基于同一敏感界面的多组分同时检测的高灵敏电化学传感器，并研究了其信号响应、酶催化特性、蛋白质与蛋白质相互作用、空间位阻作用及电极界面电子传输机理。在基质载体上，合成了多种纳米材料用于生物分子的固载及信号的放大；在信号物质的筛选及固定上，基于不同电活性物质在同一缓冲介质中不同电位下的伏安峰电位差异筛选出羧基二茂铁(Fc-COOH)、羧基化联吡啶钴(Co(bpy)33+)、硫堇(Thi)等电子媒介体用于标记不同的抗体，并探索了多种信号物质的固载方法。在信号放大策略上，结合纳米材料及酶的放大作用，有效的提高了所构建的传感器的特异性、灵敏度。建立起一种敏感度高、特异性强、检测快速、成本低廉的血清学诊断恶性疾病的电化学免疫新方法，实现了疾病相关血清标志物（如肺癌相关血清标志物：甲胎蛋白AFP、甲胎蛋白异质体AFP-L和异常凝血酶原APT；肺癌相关血清标志物：癌胚抗原CEA、糖类抗原CA125、CA124）的多组分同时检测，提高了疾病的诊断效率，克服了传统的血清标志物检测方法中存在的血清用量大，灵敏度低、特异度差等缺陷。该项目的研究不止用于疾病的多种血清标志物的同时快速检测，还用于其它高灵敏免疫、适配体、DNA生物传感器的研究。本项目提出的多组分快速检测生物样品的新方法应用于生物芯片及其他阵列的制备可成倍提高检测通量，这对促进生物传感器的发展，电化学、材料学及生物医学研究具有重要的意义。