化學發(fā)光與微納分析方法聯(lián)用研究.pdf

1、化學發(fā)光是指某些物質(包括產(chǎn)物)在化學反應中吸收反應過程中所釋放的化學能,受激后從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時所產(chǎn)生的光輻射.由于化學發(fā)光檢測系統(tǒng)光路簡單,無需外加光源,不存在熒光分析中由于瑞利散射和拉曼散射及溶劑熒光雜質產(chǎn)生的背景信號,因而具有很高的信噪比,可獲得與激光誘導熒光相媲美的高靈敏度.常用的化學發(fā)光反應大多數(shù)屬于快速動力學反應,特別適合于微體積在線檢測.然而,由于化學發(fā)光分析的選擇性差,限制了它的實際應用. 本論文基于化學發(fā)光的

2、高靈敏檢測特性,微流控芯片的高效分離特點和熒光納米晶體(量子點)的量子效應,旨在發(fā)展其聯(lián)用方法,建立高靈敏、高選擇性的分析新方法,用于生物分析,主要研究工作包括如下幾個方面: 1.發(fā)展了玻璃芯片和硅橡膠(PDMS)/玻璃復合芯片制備工藝.系統(tǒng)地研究了化學刻蝕條件和芯片的封裝工藝,利用發(fā)展的微加工技術,制備出PDMS/玻璃復合型微流控芯片和玻璃微流控芯片,同時對芯片電泳性能進行了考察.為發(fā)展微流控芯片的聯(lián)用技術奠定了基礎.

3、 2.建立了高靈敏的化學發(fā)光檢測系統(tǒng),成功地實現(xiàn)了與微流控芯片聯(lián)用.將化學發(fā)光一微流控芯片聯(lián)用系統(tǒng)首次用于蛋白質等電點聚焦分析.建立了血色素蛋白質的高靈敏檢測分析新方法.同時對化學發(fā)光檢測模式以及兩種不同材質芯片進行了比較.在優(yōu)化的實驗條件下,細胞色素c,肌紅蛋白和過氧化物酶在玻璃芯片上10分鐘內(nèi)實現(xiàn)了很好的分離檢測,其檢測限(S/N=3)分別為1.2×10<'-7>,1.6×10<'-7>,和1.0×10<'-10> mol/L.細胞

4、色素c的線性范圍為2.5×1曠7到3.O×10.6 mol/t.俾=0.999.),過氧化物酶的線性范圍為3/0×10<'-10>到4.0×10<'-9> mol/LR=0.994),細胞色素c以及過氧化物酶的遷移時間和峰面積的相對標準偏差分別低于5.0﹪和10.0﹪(n=5).我們初步的實驗結果表明芯片等電聚焦一化學發(fā)光檢測是分離檢測血色素蛋白質的有效方法. 3.發(fā)展了熒光量子點一生物標記物的純化和表征新方法.通過實驗我們發(fā)現(xiàn)

5、超濾法是純化量子點生物標記物的簡單、有效的方法.通過選擇合適濾膜和多次超濾步驟,碲化鎘量子點一蛋白質的連接物(牛血清白蛋白及辣根過氧化物酶)的純度達到90﹪以上.建立了以毛細管電泳一激光誘導熒光檢測法表征量子點一蛋白質連接物的新方法.通過優(yōu)化實驗條件,游離量子點與其蛋白質連接物達到了有效分離.實驗結果表明我們的方法是簡單、有效的.同時我們發(fā)現(xiàn)量子點一蛋白質的連接物在水溶液中是穩(wěn)定的.這些工作為熒光量子點的生物應用以及為本論文下一步的工作

6、即化學發(fā)光檢測和納米技術聯(lián)用奠定了基礎. 4.基于熒光共振能量轉移原理,提出了以化學發(fā)光物質為能量供體和量子點生物標記物為能量受體的化學發(fā)光共振能量轉移新方法. 我們選擇了辣根過氧化物酶催化魯米諾一過氧化氫高靈敏的化學發(fā)光反應.設計了兩種共振能量轉移體系:(1)將不同尺寸的熒光量子點與辣根過氧化物酶連接,成功實現(xiàn)化學發(fā)光共振能量轉移;(2)將不同尺寸的熒光量子點與牛血清白蛋白連接,牛血清白蛋白抗體與辣根過氧化物酶連接,利