基于適配體的微梁陣列生化傳感技術研究.pdf

1、微懸臂梁生化傳感技術是從原子力顯微鏡技術中衍生出的新型分析手段。它綜合了微機電系統(tǒng)(MEMS)、力學、生物和化學等多個學科，利用微懸臂梁這種最簡單的MEMS元件，通過檢測微懸臂梁的共振頻率或偏轉，實時檢測微懸臂梁表面特異性的生化反應，具有高靈敏度、無需標記、實時檢測等優(yōu)點。微懸臂梁陣列包含多根微懸臂梁，使用微懸臂梁陣列進行的生化傳感實驗具有高通量等優(yōu)點，并且可以消除由于環(huán)境因素所引起的微懸臂梁信號的漂移和噪音?；谖冶哿宏嚵械臋z測技術

2、在生化傳感領域有很好的應用前景。
　　本文基于本課題組現(xiàn)有的微懸臂梁陣列傳感平臺，分別利用抗體和適配體作為探針分子，對癌癥標記物和食品安全領域的有毒物質開展了多項生化傳感檢測研究。本文的主要工作如下:
　　在光纖陣列傳感系統(tǒng)上，分別檢測了不同體積分數(shù)的甲醇、乙醇和丙酮進入反應池時對系統(tǒng)造成的影響;檢測了動態(tài)模式下甘油對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，檢測了不同濃度的Hg2+，濃度范圍從5ng/mL至10

3、0ng/mL，結果具有良好的一致性，并且展現(xiàn)了定量檢測Hg2+的能力。
　　初步研究了如何直接驗證適配體在微懸臂梁表面的修飾效果。將帶有熒光標記的適配體修飾在微懸臂梁表面，利用熒光顯微鏡進行觀測。目前的結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)實驗中引入酶標適配體，利用酶催化底物變色到可被檢測到的程度，驗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，分別在動態(tài)模式和靜態(tài)模式

4、下，利用微懸臂梁陣列傳感平臺開展了對癌癥標記物Her2的特異性檢測。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。動態(tài)模式下，通過檢測微懸臂梁陣列共振頻率的漂移量，檢測了不同濃度的Her2溶液，最低檢測濃度為50ng/mL，檢測結果展現(xiàn)了良好的一致性。利用光纖陣列傳感平臺，首次在靜態(tài)模式下，通過檢測微懸臂梁陣列的偏轉情況實現(xiàn)了對Her2抗原的實時檢測，最低檢測濃度為50ng/mL。微懸臂梁表面修飾抗體的活性通過ELISA實驗

5、得到驗證，而且兩種模式下的對比實驗都驗證了微懸臂梁陣列的響應是由抗原抗體的特異性結合所引起的。
　　利用核酸適配體作為探針分子，在光纖陣列傳感平臺上開展了針對有機磷農(nóng)藥丙溴磷和貝類毒素岡田軟海綿酸(OA)的生化檢測。設計了一種基于適配體的微懸臂梁陣列傳感器，可以在靜態(tài)模式下實現(xiàn)對丙溴磷的特異性實時檢測，具有無需標記、高靈敏度和定量檢測等優(yōu)點，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