中国科学: 化学 2010年 第40卷 第6期: 704 ~ 710

《中国科学》杂志社

SCIENCE CHINA PRESS

SCIENTIA SINICA Chimica 论 文

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壳聚糖-纳米金复合膜修饰电化学发光免疫传感器检测人免疫球蛋白G

魏伟, 付志锋*, 李翠芳

西南大学药学院; 发光与实时分析教育部重点实验室, 重庆 400716 *通讯作者, E-mail: fuzf@swu.edu.cn 收稿日期: 2010-01-26; 接受日期: 2010-01-31

摘要 利用壳聚糖与纳米金良好的生物相容性及蛋白固定能力, 制备了兼具导电性和透光性的人免疫球蛋白 G(IgG)修饰膜, 用于修饰玻碳电极, 研制了新型电化学发光免疫传感器, 并通过扫描电镜(SEM)及交流阻抗技术(EIS)考查了传感器表面性质. 基于竞争免疫分析模式, 以Ru(bpy)32+标记的羊抗人IgG为发光示踪物, 采用新型共反应剂二丁基乙醇胺(DBAE)对光信号进行放大, 建立了人IgG的检测方法, 线性范围20 ng mL 1 ~ 1.0 µg mL 1, 检测限6.5 ng mL 1. 将该电化学发光传感器应用于人血中IgG的检测, 结果令人满意.

关键词 壳聚糖 纳米金 人IgG 电化学发光 免疫传感器 二丁基乙醇胺

1 引言

基于抗原-抗体特异性反应与高灵敏度检测手段的免疫分析, 是处理复杂样品体系的有效方法. 近年来随着生物传感技术发展而兴起的免疫传感器, 在环境监测、临床诊断、食品安全、药物分析与微生物检验等领域得到了广泛的应用. 一系列结合压电、电化学、表面等离子体共振、荧光, 以及化学发 光[5]等检测技术的免疫传感器得到了蓬勃发展. 电化学发光(ECL)免疫传感器由于检测背景低、灵敏度高及可控性强, 近年来也得到广泛的应用. 磁微球具有反应面积大, 分离效率高等优势, 被广泛用于电化学发光免疫传感器的载体[6~8]. 其通过化学键合来固定生物分子, 利用磁场将磁微球吸附到电极表面实现电化学发光检测. Meso Scale Diagnostics公司采用组装了碳电极的微孔板为载体进行电化学发光免疫分析, 可得到较高的分析通量[9]. 以上载体的应用极大促进了电化学发光免疫传感器的发展, 但由于操作复杂, 检测和仪器价格较高, 不利于推广普及. 电极

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类载体制作成本低, 体积小, 可反复利用, 是传感器

中最为简便的载体之一. 研究简单有效的电极修饰技术进而建立可靠的电化学发光免疫分析方法具有较强的研究与实用意义.

IgG是人体中一种免疫活性球蛋白, 其含量与人体自身的一些免疫性疾病及慢性疾病有关, 故对其检测具有较强的临床意义. 针对人IgG检测的修饰电极电化学发光免疫传感器已有报道, 如Yin等采用亲和素生物素技术将抗体固定到电极表面, 结合纳米金的信号放大技术实现了对IgG的免疫检测, 线性范围5~100 µg mL 1[10]; 云雯等通过电聚合吡咯的方法将抗体固定到电极上实现对IgG电化学发光检测, 检测限为20 ng mL 1[11]. 以上传感器制备简单, 稳定性好, 但灵敏度较低. Jie等利用硒化镉/碳纳米管-壳聚糖复合膜修饰金电极建立了无标记电化学发光免疫传感器, 检测限高达0.001 ng mL 1[12]. 由于该方法制备过程复杂, 操作时间长, 成本高, 使其临床应用性受到影响.

本文设计了一种基于壳聚糖-纳米金包埋人IgG