基于纳米材料构建电化学免疫传感器检测皮质醇

作     者：农翠洁 

作者单位：河南中医药大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李晓坤

授予年度：2022年

学科分类：081704[工学-应用化学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 070302[理学-分析化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 10[医学] 0702[理学-物理学] 

主      题：电化学免疫传感器 纳米材料 金属有机框架 抗体 皮质醇 

摘      要：皮质醇（Cortisol,Cor）作为重要的压力标志物和抑郁症标志物,在人类身心健康中扮演着重要的角色。抑郁症（Depression）是严重影响人类健康生活的精神疾病之一,抑郁症的早期预警和筛查诊断对于抑郁症的及时治疗和患者的身心健康具有重要的意义。因此开发一种灵敏、便捷、高效、准确的检测技术对抑郁症的早期预警、筛查以及客观诊断至关重要。本文利用具有优异的物理和化学特性的纳米复合材料作为电化学免疫传感器的修饰材料,构建三种检测皮质醇的电化学免疫传感器,实现了皮质醇的灵敏检测。研究内容主要为以下三个部分:（1）以二硫化钼为基底材料,通过简单的水热法合成钨酸铜@硫化钼纳米复合材料（CuWO@MoS）,通过柠檬酸钠还原法合成金纳米粒子（AuNPs）,并将AuNPs超声分散在2%壳聚糖（Chit）中,得到Chit-Au。将CuWO@MoS和Chit-Au逐层修饰到玻碳电极（GCE）上构建电化学免疫传感器,用于皮质醇的灵敏检测。在最优条件下,该传感器对皮质醇具有良好的传感性能,线性响应范围为0.1 fg/mL～1μg/mL,检出限为0.014 fg/mL。此外,所制备的传感器成功应用人体唾液中皮质醇含量的检测,并将其与ELISA结果进行比较,证实这一方法的可行性。（2）以硝酸镍、钴氰化钾、柠檬酸三钠为原料合成了一种具有立方体结构的导电MOFs材料（NiCo MOFs）,并在NiCo MOFs基础上通过简单的水热合成法合成SnS/NiCo MOFs,利用L-半胱氨酸对SnS/NiCo MOFs进行功能化并将其与金纳米粒子结合得到AuNPs@SnS/NiCo MOFs。以AuNPs@SnS/NiCo MOFs作为基底,制备了一种新型的用于Cor灵敏测定的电化学免疫传感器。结果表明,AuNPs@SnS/NiCo MOFs/GCE具有较高的比表面积和优良的电导率,能够促进电解液与电极表面之间的电子转移。该电化学传感平台具有良好的稳定性、重复性以及高的选择性。将构建的免疫传感器应用于唾液中Cor的含量测定,结果令人满意。（3）设计了一种以CuCoO-MWCNT作为传感平台的电化学免疫传感策略。实验结果表明,CuCoO-MWCNT具有良好的电化学响应,与AuNPs协同作用可以实现电流信号的双重放大,是一种灵敏测定Cor的有效策略。Cor在10 fg/mL～1μg/mL浓度范围内与电流信号呈良好的线性关系,检出限为0.53 fg/mL。将所设计的电化学免疫传感器用于人体唾液中Cor含量的检测,取得了满意的结果。结果表明,将高导电性AuNPs@CuCoO-MWCNT作为电化学免疫传感平台是一种非常有效的策略,可以有效的实现信号放大,为传感器开发开辟广阔的新领域。