基于新型單分散空心金納米球SERS tags的癌胚抗原檢測研究.pdf

1、S E R S t a g sb a s e d n O V e lm o n o d i s p e r s e dh o U o wg o l d n a n o s p h e r e s f ．0 rt h ei m m u n o a s s a y o fJ _ ● ● ● ▲ ·● U a r C m o e m D r y o n l C A n t l g e nA D i s s e r t a t i o

2、 nS u b m i t t e d t oS o u t h e a s t U n i v e r s i t v √F o r t h e A c a d e m i c D e g r e e o f M a s t e r o f E n g i n e e r i n gB YG u o M i n g d eS u p e r v i s e db yP r o fQ I A N W _ e i - p i n gS c

3、 h o o l o f B i o l o g i c a lS c i e n c e & M e d i c a l E n g i n e e r i n gS o u t h e a s t U n i V e r s i 鑼2 0 1 5摘要摘要肺癌是所有癌癥中死亡率最高的，死亡人數(shù)約占所有癌癥的2 5 ％。早期的臨床診斷對提高癌癥患者生存率和病情預后分析治療至關重要。雖然已經(jīng)有許多技術用于肺癌的檢測，但是它們大多數(shù)

4、是侵入的、昂貴的、費時的并且靈敏度低。最近，一種基于表面增強拉曼散射( S E R s )的免疫分析技術引起科研人員極大興趣，它是通過抗體修飾在金屬納米顆粒并被用于快速靈敏的生物傳感分析。而這其中最關鍵的工作就是S E R S 標簽( t a g s ) 的構建。在本研究中，我們構建了一種基丁二新型空心金納米球的S E R S t a g s ，同時構建磁珠捕獲探針當作富集基底?；谶@種免疫分析的策略，我們能快速靈敏的檢測濃度在1 0p

5、 g ／m L 一1 0 0n g ／m L 范圍內(nèi)的C E A 。具體工作內(nèi)容如下：( 1 ) 通過種子介導生長法合成單分散性良好的空心金納米球。在這個方法中，首先金納米顆粒先在單分散s i 0 2 表面形成s i 0 2 ／G N P s 結構并作為生長點繼續(xù)通過還原法來沉積金顆粒。隨著越來越多的A u 3 ‘被H 2 0 2 還原成A u 顆粒，G N P s 逐漸變大并形成完整的金納米殼層。最后，通過氫氟酸腐蝕這種單分散金納米殼

6、的S i 0 2 核就可以形成結構穩(wěn)定，單分散性良好的空心金納米球。雖然這個方法相對較復雜和耗時，但是所獲得的金納米殼表面光滑且有很好的可控性和可重復性。對比拉曼信號分子4 ．巰基苯甲酸( 4 ．M B A ) 修飾的空心金納米球與金納米殼的S E R S圖譜，發(fā)現(xiàn)其他條件一樣時，前者在1 0 8 0 c m - 1 處( 4 ．M B A 特征峰) 的峰值是后者的1 0 倍，表明了該材料有很好的S E R S 活性。( 2 ) 通過上

7、述種子介導生長法所制備的單分散空心金納米球當作S E R S 基底來構建s E R st a g s 。首先，四巰基苯甲酸被當作拉曼信號分子標記S E R s 標簽( t a g s ) ，同時它也是一個偶聯(lián)劑。其末端的羧基和c E A 單克隆抗體上的氨基經(jīng)過活化后偶聯(lián)。然后二巰基乙醇用來作為保護劑封閉s E R s t a g s 上其他未結合位點并防止空心金納米球聚集，最后修飾上C E A 單克隆抗體，s E R s t a g s

8、 也就成功構建了。另外一方面，粒徑超過1H m 的磁性微球先包裹二氧化硅層提高其穩(wěn)定性，然后在其表面修飾C E A 多克隆抗體，磁珠捕獲探針同時也用來當作富集和分離基底。并用紅外光譜等對空心金納米球s E R S t a g s 和磁珠捕獲探針的構建過程進行表征。( 3 ) 基于表面增強拉曼免疫分析技術，這種c E A 單克隆抗體修飾的空心金納米球S E R St a g s 和C E A 多克隆抗體修飾的磁性微球被用來定量檢測濃度在1

9、 0 0n 咖L 到1 0p 咖L 的C E A 。結果顯示在該濃度范圍內(nèi)，檢測濃度和拉曼信號強度呈現(xiàn)良好的線性關系。這種探針的檢測極限比實心金納米殼s E R s t a g s 用于檢測c E A 的極限值低兩個數(shù)量級。這表明所制各的單分散空心金納米球是一種理想用于構建定量夾心免疫分析的S E R S t a g s 材料，并且該探針具有很好臨床癌癥標志物診斷的潛在價值?！娟P鍵詞】：定量分析，S E R s 探針，空心金納米球，C