sers活性磁性納米復合材料制備與其在腫瘤蛋白標志物檢測中的應(yīng)用-研究

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1、摘要隨著現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，大量研究證明腫瘤的產(chǎn)生和發(fā)展過程中都伴隨著一些特定蛋白質(zhì)的出現(xiàn)或者含量變化，檢測腫瘤標志蛋白及其含量有望對腫瘤實現(xiàn)早期診斷。表面增強拉曼散射(SERS)用于蛋白質(zhì)檢測是蛋白質(zhì)檢測學與SERS技術(shù)相結(jié)合的新型檢測技術(shù)，在生物醫(yī)學檢測領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力?；谌髦谓Y(jié)構(gòu)的SERS免疫檢測是常用的一種基于SERS技術(shù)的蛋白質(zhì)檢測方法，基本組成部分有免疫檢測基底、待檢測蛋白、SERS免疫檢測探針。近年來，磁性納米材料在生物樣品的分離提純方面表現(xiàn)出了突出的優(yōu)勢，是理想的免疫基底材料。本論文中我們可控制備了Fe3O4@SiO2@Au

2、核殼結(jié)構(gòu)這一兼具磁性和SERS活性的納米材料，并進一步構(gòu)建得到免疫檢測基底，結(jié)合花狀金納米顆粒構(gòu)建的SERS免疫探針，實現(xiàn)了對腫瘤標志蛋白CEA、NSE的高靈敏聯(lián)合免疫檢測。主要研究內(nèi)容如下:（1）可控制備復合SERS增強性能的磁性納米材料首先采用共沉積法制備了Fe3O4磁性納米顆粒，隨后對納米顆粒進行二氧化硅包殼，制備Fe3O4@SiO2核殼型納米結(jié)構(gòu)，通過控制正硅酸乙酯的加入劑量調(diào)控了Fe3O4@SiO2的殼厚和包覆磁性顆粒粒子數(shù)，并進一步吸附金種子后生長了一層SERS活性金納米殼，制備得到復合SERS增強性能的磁性納米材料Fe3O4@SiO2

3、@Au。（2）基于SERS活性磁性納米顆粒開展腫瘤標志蛋白檢測選擇磁性和結(jié)構(gòu)俱佳、SERS性能優(yōu)異的Fe3O4@SiO2@Au，經(jīng)表面修飾特定抗體構(gòu)建得到用于捕獲待檢測蛋白的免疫檢測基底，同時制備了具有優(yōu)異SERS增強性能的花狀金納米顆粒并構(gòu)建了SERS免疫檢測探針。免疫識別后形成三明治結(jié)構(gòu)復合物，利用外加磁場，實施檢測樣品的分離與富集，分別對human-IgG和腫瘤標志蛋白CEA實現(xiàn)了高靈敏、特異性檢測。（3）腫瘤標志蛋白聯(lián)合檢測為實現(xiàn)雙元腫瘤蛋白標志物的聯(lián)合檢測，我們基于Fe3O4@SiO2@Au材料，設(shè)計并構(gòu)建了能夠同時特異性捕獲腫瘤標志物C

4、EA和NSE的磁性免疫基底，并分別構(gòu)建了用于檢測CEA和NSE的高靈敏SERS探針，開展并實現(xiàn)了對兩種腫瘤標志蛋白的低濃度、特異性聯(lián)合檢測。關(guān)鍵詞:表面增強拉曼散射、磁性納米顆粒、探針、免疫檢測、腫瘤標志物I萬方數(shù)據(jù)AbstractWiththedevelopmentofmodernmedicine,alargenumberofresearchsshowthattheemergenceoftumorisoftenaccompaniedbytheemergenceofsomespecificproteinsorconcertrationchange.

5、Theseproteinswerecalledthetumormarkerproteins,andtheaccuratedetectionoftumormarkerproteinsisexpectedtorealizeearlydiagnoseofcancer.Surface-enhancedRamanscattering(SERS)-basedproteindetectionhasbeenexpectedtobeapromisingandsignificanttechniqueforhighlysensitiveproteindetection,

6、sinceSERStechniquepossessestheuniquefeatureswithultrahighsensitivity,anti-photobleachingandmultiplexdetectioncapability.OneofthemostwidelyadoptedformatsofSERS-basedproteindetectionistheantibody-basedsandwichimmunoassay,includingimmuno-substrate(i.e.,supportingsubstrates),SERS-

7、activeimmunosensor(i.e.,SERStags)andthetargetprotein.Magneticnanomaterialswhichshowprominentadvantageinseparationandpurificationofbiologicalsamplescanbeservedasidealimmuno-substrateinantibody-basedsandwichimmunoassay.Inthiswork,theSERS-activemagneticnanocomposite(Fe3O4@SiO2@Au

8、)havebeentunablyfabricated,andtheultrasensitivedetectionsoftu