多重信号协同放大电化学免疫新方法及其超高灵敏快速检测p53蛋白的应用研究

The detection of the p53 tumor suppressor protein in the blood is a potential marker for tumor-related epidemiological studies.The expression of the p53 tumor suppressor protein is very low in the development of the disease, which make the analysis and detection difficulty. So, new detection methods with high sensitivity are the key issues to be solved. The project intends to prepare the functional composite nanofibers having large specific surface area and good biocompatibility to act as immune molecules immobilized platform. Triple signal amplification strategies have been applied using gold nanoparticles load composite marker clusters. A novel electrochemical immunosensor with ultra-high sensitivity for detection of the p53 tumor suppressor protein via multiple signal amplification would be developed. The related analytical performance would be evaluated. In order to verify the feasibility of the method, it was used to detect the expression level of the p53 tumor suppressor protein in the blood of the group. The project would be provide a new idea for the detection of tumor-associated protein in the blood. Meanwhile, it has potential applications in the tumor-related epidemiological studies, the early diagnosis of various cancers and the clinical treatment process monitoring, etc.

血液p53蛋白的检测是肿瘤相关流行病学研究的首选特异性指标。针对血液中p53蛋白浓度极低且不能进行直接扩增给分析检测带来的难题，如何有效提高检测方法的灵敏度是亟待解决的关键问题。在前期研究基础上，本项目拟从免疫分子固定载体材料、电化学检测信号放大策略两方面着手，构建新型电化学免疫系统。采用具有超大比表面积、良好生物相容性的功能复合纳米纤维构建固定化活性界面有效提高免疫分子的固载量；经复合物-负载复合物-负载复合物扩增快速简便实现电化学检测信号的连续三重放大，协同双位点夹心法的高特异性，以期建立多重信号协同放大、具有超高灵敏度的快速检测p53蛋白的新方法。对其进行相关方法效能指标评价，通过应用于人群血液样本中p53蛋白表达的分析检测，验证方法的可行性。本研究为血液中肿瘤相关蛋白表达的分析检测提供一种新思路，在肿瘤相关流行病学研究、多种癌症早期诊断及临床治疗过程监控等方面具有潜在的应用前景。

p53蛋白系抗癌基因p53的表达产物，是一种最具代表性的重要肿瘤相关蛋白。血液p53蛋白的检测是肿瘤相关流行病学研究的首选特异性指标。以血液p53蛋白分析检测面临的关键问题----灵敏度低、检测复杂为切入点，项目组从免疫分子固定载体材料、电化学检测信号放大策略两方面着手，建立新的双位点夹心电化学免疫系统。项目组经静电纺丝技术/六种单一和多种复合电学修饰功能化手段的有机结合先后累积制备了十几种功能复合纳米纤维。采用扫描电子显微镜 (FESEM )、透射电子显微镜 (TEM)、原子力显微镜(AFM) 及荧光显微镜等手段研究了功能复合纳米纤维的结构和形态。探讨电纺工艺条件/电学修饰手段对制备功能复合纳米纤维的形态影响。系统研究功能复合纳米纤维的光电性能。具有超大比表面积、良好生物相容性及优异电子传导特性的功能复合纳米纤维丰富了免疫分子固定载体材料。项目组将其首次应用于固载捕获抗体Ab1形成免疫活性界面，可有效提高Ab1的固载量并保持其固有活性、结构及稳定性，且大幅度的提高相关生物分子与生物过程的检测灵敏度。进一步经双抗夹心-酶促电子介体 (PTH-HRP-H2O2)构建功能复合纳米纤维电化学免疫新体系，PTH一物两用，双重放大p53蛋白检测灵敏度。另经Ru(bpy)32+、纳米银（AgNPs）共同掺杂的SiO2核壳型电致化学发光（ECL）复合纳米簇(Ru/Ag@SiO2NPs) 显著增加电化学活性物质的负载量多重连续放大检测信号，协同双位点夹心法的高特异性，构建ECL免疫新体系，用以定量检测痕量p53蛋白。对两种电学检测新方法进行相关方法效能指标评价（稳定性、重现性、选择性、线性范围（定量下线）、检出限、回收率等）；并应用于正常组、高危组及胃癌组人群血液样本中p53蛋白表达的分析检测，与酶联免疫分析（ELISA）结果比对，验证方法的可行性。本研究可拓展应用为检测多种生物活性分子，同时为血液中肿瘤相关蛋白表达的分析检测提供一种新思路，在肿瘤相关流行病学研究、多种癌症早期诊断及临床治疗过程监控等方面具有潜在的应用前景。