三维有序大孔导电高分子材料构建电致化学发光免疫传感器

本项目拟采用粒径不同的二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等颗粒为模板，通过电聚合方法制备出具有良好生物相容性的三维有序大孔（3DOM）导电高分子材料，如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。由于该材料具有规整的结构、超大的比表面积、丰富的活性位点等独特性质，可用作为新型仿生界面修饰层，增加固载生物分子的数量。我们以该材料为载体，结合硒化镉/硫化镉等核壳结构量子点为电化学发光探针，组装肿瘤标志物特异性识别分子（如抗体、适配体等），构建高灵敏的电致化学发光免疫传感器对肿瘤标志物分子（如癌胚抗原，甲胎蛋白，糖原125等）进行检测并评价抗肿瘤药物的活性。

电致化学发光（ECL）作为一种分析方法，将电化学和化学发光的特点结合了起来，已经在多个研究领域得到广泛应用。同时，量子点作为一种ECL材料，因其独特的荧光特性和良好的生物相容性而广泛应用于生物标记和生物传感器中。同荧光分析相比，ECL分析法通过电化学控制，有着不需激发光源、背景小、灵敏度高、线性范围宽、重现性和选择性好等特点，在生物分析和化学分析中具有自己独特的优势。因此，开发制备新型的、具有电致化学发光活性的高性能量子点并运用于生物传感分析，对生命分析领域具有重要现实意义。.为了制备具有电致化学发光活性的高性能量子点，我们先在低温下制备了小粒径的CdSeTe纳米簇，然后利用微波辐射技术快速一步合成了荧光可达近红外的CdSeTe/CdS量子点，所得量子点具有较小的粒径和优良的光学性能。之后在CdSeTe/CdS量子点表面外延生长了ZnS壳层，所得CdSeTe/CdS/ZnS量子点光学性能进一步提高，且表现出良好的生物相容性。我们利用所得近红外CdSeTe/CdS/ZnS量子点，通过碳纳米管的高负载能力和共振能量转移技术双重信号放大策略，制备了灵敏测定癌症标志物癌胚抗原的ECL免疫传感器。.为了进一步放大电致化学发光信号，我们希望通过电致化学发光共振能量转移技术来达到目的。由于梯度带隙CdSeTe@ZnS-SiO2 量子点双层膜具有强的发光强度，我们通过控制量子点制备过程的反应时间，获得两种具有不同粒径的CdSeTe@ZnS-SiO2 量子点。通过层层自主装，两种CdSeTe@ZnS-SiO2 量子点按照粒径从小到大的顺序修饰到戊二醛活化的电极上，获得梯度带隙CdSeTe@ZnS-SiO2 量子点双层膜。由于量子点膜层之间的紧密性及良好的光谱重叠，使该体系的电致化学发光强度能够增强四倍以上，进一步将该体系用于免疫传感，并选取癌胚抗原作为模式蛋白。.除了ECL以外，我们还提出了一种在恒温条件下对has-miR-21进行高灵敏特异性检测的方法，该方法结合了量子点标记技术和滚环扩增技术，对miRNA进行了光电双通道检测，获得了满意的结果。该方法对miR-21有很好的选择性。