基于適配體的微梁陣列生化傳感技術(shù)研究.pdf

1、微懸臂梁生化傳感技術(shù)是從原子力顯微鏡技術(shù)中衍生出的新型分析手段。它綜合了微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、力學(xué)、生物和化學(xué)等多個(gè)學(xué)科，利用微懸臂梁這種最簡(jiǎn)單的MEMS元件，通過(guò)檢測(cè)微懸臂梁的共振頻率或偏轉(zhuǎn)，實(shí)時(shí)檢測(cè)微懸臂梁表面特異性的生化反應(yīng)，具有高靈敏度、無(wú)需標(biāo)記、實(shí)時(shí)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。微懸臂梁陣列包含多根微懸臂梁，使用微懸臂梁陣列進(jìn)行的生化傳感實(shí)驗(yàn)具有高通量等優(yōu)點(diǎn)，并且可以消除由于環(huán)境因素所引起的微懸臂梁信號(hào)的漂移和噪音?；谖冶哿宏嚵械臋z測(cè)技術(shù)

2、在生化傳感領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。
　　本文基于本課題組現(xiàn)有的微懸臂梁陣列傳感平臺(tái)，分別利用抗體和適配體作為探針分子，對(duì)癌癥標(biāo)記物和食品安全領(lǐng)域的有毒物質(zhì)開展了多項(xiàng)生化傳感檢測(cè)研究。本文的主要工作如下:
　　在光纖陣列傳感系統(tǒng)上，分別檢測(cè)了不同體積分?jǐn)?shù)的甲醇、乙醇和丙酮進(jìn)入反應(yīng)池時(shí)對(duì)系統(tǒng)造成的影響;檢測(cè)了動(dòng)態(tài)模式下甘油對(duì)微懸臂梁共振頻率變化造成的誤差。利用光纖陣列傳感平臺(tái)，檢測(cè)了不同濃度的Hg2+，濃度范圍從5ng/mL至10

3、0ng/mL，結(jié)果具有良好的一致性，并且展現(xiàn)了定量檢測(cè)Hg2+的能力。
　　初步研究了如何直接驗(yàn)證適配體在微懸臂梁表面的修飾效果。將帶有熒光標(biāo)記的適配體修飾在微懸臂梁表面，利用熒光顯微鏡進(jìn)行觀測(cè)。目前的結(jié)果表明微懸臂梁表面的熒光效果不理想，而基底上可以看到分布的熒光存在。提出在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中引入酶標(biāo)適配體，利用酶催化底物變色到可被檢測(cè)到的程度，驗(yàn)證適配體在微懸臂梁上的修飾效果。
　　使用抗體作為探針分子，分別在動(dòng)態(tài)模式和靜態(tài)模式

4、下，利用微懸臂梁陣列傳感平臺(tái)開展了對(duì)癌癥標(biāo)記物Her2的特異性檢測(cè)。利用硫醇自組裝的方法將Her2抗體修飾在微懸臂梁陣列表面。動(dòng)態(tài)模式下，通過(guò)檢測(cè)微懸臂梁陣列共振頻率的漂移量，檢測(cè)了不同濃度的Her2溶液，最低檢測(cè)濃度為50ng/mL，檢測(cè)結(jié)果展現(xiàn)了良好的一致性。利用光纖陣列傳感平臺(tái)，首次在靜態(tài)模式下，通過(guò)檢測(cè)微懸臂梁陣列的偏轉(zhuǎn)情況實(shí)現(xiàn)了對(duì)Her2抗原的實(shí)時(shí)檢測(cè)，最低檢測(cè)濃度為50ng/mL。微懸臂梁表面修飾抗體的活性通過(guò)ELISA實(shí)驗(yàn)

5、得到驗(yàn)證，而且兩種模式下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)都驗(yàn)證了微懸臂梁陣列的響應(yīng)是由抗原抗體的特異性結(jié)合所引起的。
　　利用核酸適配體作為探針分子，在光纖陣列傳感平臺(tái)上開展了針對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥丙溴磷和貝類毒素岡田軟海綿酸(OA)的生化檢測(cè)。設(shè)計(jì)了一種基于適配體的微懸臂梁陣列傳感器，可以在靜態(tài)模式下實(shí)現(xiàn)對(duì)丙溴磷的特異性實(shí)時(shí)檢測(cè)，具有無(wú)需標(biāo)記、高靈敏度和定量檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，而且適配體5'端修飾有巰基，只需一步就可以修飾在微懸臂梁陣列的表面;適配體與丙溴磷在微懸臂