电化学生物传感器测定甲胎蛋白的研究进展_李晶
生物传感器论文
生物传感器课程读后感名字：学号：班级：电化学免疫分析法同时检测癌胚抗原CEA和甲胎蛋白AFP读后感这是一篇介绍关于电化学免疫分析法测定肿瘤标志物的方法的文章。
总所周知，肿瘤标志物的测定在癌症的早期诊断和治疗非常重要。
而在临床应用中，大多数的癌症都有相关的多个标志物，通过测定标志物可以起到早期确诊和治疗的效果，然而一个单一的肿瘤标志物的测定往往限制诊断价值，因此，开发简单，可靠，可测量多种肿瘤标志物的方法非常有必要。
在文章里，作者构建了可同时检测甲胎蛋白CEA和癌胚抗原AFP的电化学生物传感器,利用酶，石墨烯和金进行三倍信号扩增，表现出良好的稳定性和灵敏度。
而且作者也通过改善了以往电化学免疫分析法中存在的两个主要问题：一是电极往往是一次性电极，维护贵成本高。
二是以往方法在分析过程中，反应容易受到干扰，不好控制。
使它同时具有便携性、低成本和高灵敏度等优势。
具体设计如下。
首先，作者设计了一个非一次性的载体电极。
他采用纳米金，铂纳米粒子和石墨烯作为材料制作载体电极,其中玻碳电极（GCE）作为工作电极，铂丝作为辅助电极，和一个饱和甘汞电极（SCE）作为参比电极。
其次，葡萄糖氧化酶（GOD）和辣根过氧化物酶（HRP）作为反应中可以促进信号放大的催化剂，先加入了制备的THI处理的鼠单克隆抗癌胚抗原和二茂铁（FC）处理的鼠单克隆抗甲胎蛋白，这样通过THL和二茂铁,抗体就可以与酶类结合形成复合物，再通过交联法用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）将其固定在经聚乙烯亚胺（PEI）和NaBH4和H2PtCl6处理的氧化石墨烯(Graphene oxide)上。
接着，作者加入鼠单克隆抗甲胎蛋白和鼠单克隆抗癌胚抗原，通过牛血清蛋白（BSA）结合在玻碳电极上，利用类似ELISA的双抗体夹心法原理，通过双抗体对酶的结合，使玻碳电极结合氧化石墨烯作为反应的载体。
由于存在不同的电子介质，发生氧化还原，电子转移可获得电化学信号。
电化学探测技术在生物传感器中的应用
电化学探测技术在生物传感器中的应用随着现代生物医学技术的不断发展，人们对于各种疾病的诊断和治疗也更加关注，其中生物传感器成为了关键技术之一。
而电化学探测技术作为一种常见的传感器检测技术之一，在生物传感器中得到了广泛应用。
本文将从电化学探测技术的基本原理、在生物传感器中的应用以及存在的问题与发展方向等角度进行探讨。
一、电化学探测技术基本原理电化学是研究电子和离子在电极表面的物理化学现象，通过对电子和离子的相互作用进行观察与分析，从而获得样品的相关信息。
电化学流程一般包括电化学反应、电子传递、质量传递等过程，最终通过电信号输出结果。
其中，电极是电化学反应的核心部分，电极表面的反应与电化学信号密切相关，因此电极表面的性质也是电化学探测技术的关键因素之一。
电化学探测技术的应用非常广泛，可以用于环境监测、化学和生物传感器等领域。
生物传感器是一种通过生物分子间的相互作用来检测生物体内信息的设备。
这里的生物分子可以是蛋白质、核酸、酶等。
生物传感器的应用具有结构简单、灵敏度高、选择性强等特点，可以用于测量各种生理参数、病毒和细菌等微生物的检测以及抗生物体、抗癌药物、抗诊断器等生物制品的检测。
二、电化学探测技术在生物传感器中的应用电化学传感器在生物传感器中得到了广泛的应用，包括光电传感器、化学传感器、电化学传感器、基因传感器等。
其中电化学传感器是最常用的一种，其主要用来检测生物体内各项生理参数，如pH值、离子浓度、氧合度、葡萄糖浓度及其他代谢物等。
首先，以葡萄糖检测为例，葡萄糖是人和动物体内主要的能量来源之一，其参与人体的正常代谢和生命活动。
而对于糖尿病等疾病患者来说，控制血糖水平非常重要。
因此，对于葡萄糖浓度的检测尤为重要。
采用电化学传感器可以通过检测生物体内葡萄糖的浓度，进而判断患者的糖尿病状况。
其次，以DNA检测为例，DNA是生物体内的重要组成部分，因此对于细菌、病毒等微生物的检测也必须通过DNA检测，如丙肝病毒的检测。
电化学DNA生物传感器设计及在医学检验中的应用进展_李博
DNA生物传感器是当前发展最迅速的基因检测方法之一，其应用范围广泛，包括传染病快速检验、疾病基因诊断、环境监测、食品安全、法医鉴定等。
用于DNA生物传感器的检测技术包括荧光技术，石英晶体微天平[1]，电化学发光[2]，表面等离子共振光谱[3]和电化学方法[4]等。
在这些方法中，电化学方法因其操作简单、特异性好、灵敏度高、检测费用低、易于微型化、可再生，并且不受样品中脂血、溶血情况干扰等优点而引起了人们的广泛关注。
1 电化学DNA生物传感器的基本原理电化学DNA生物传感器是以DNA为敏感元件或检测对象，将核酸分子特异性识别过程中产生的信号通过换能器转化为电信号，从而实现对核酸的定性或定量检测。
首先将DNA探针固定到电极表面，由于探针与溶液中目的DNA之间的高度序列特异性，使得检测电极具有极强的分子识别能力。
在适当的温度、pH和离子强度条件下，已知序列的DNA探针与溶液中的目的DNA序列发生杂交，从而导致电极表面结构的变化，变化的情况可通过电化学杂交指示剂所引起电信号（如电压、电流或电导）的变化体现出来，可用循环伏安法[5]、溶出伏安法[6]、差分脉冲伏安法[7]、交流阻抗[8]等方法对电信号进行检测，进而对目的基因进行定性或定量分析，如图1所示。
电化学DNA生物传感器设计及在医学检验中的应用进展李博 郑磊★ 王前 贾立永[摘 要]电化学DNA生物传感器将电化学方法的高灵敏度和DNA生物传感器的高度序列特异性结合起来，是一种全新的基因检测手段。
本文在介绍电化学DNA生物传感器原理的基础上，重点阐述其设计及在医学检验中的应用进展。
[关键词] 电化学；DNA生物传感器；医学检验；进展Progress of electrochemical DNA biosensor and application in medical laboratoryLI Bo, ZHENG Lei★, WANG Qian, JIA Liyong(Laboratory Medicine Center, Nangfang Hospital, Southern Medical University, Guangdong, Guangzhou 510515, China)[ABSTRACT] Electrochemical DNA biosensor was a novel technique for detection of DNA which have received wide attention for its high sensitivity and high sequence-specification. Here, we review the progress of electrochemical DNA biosensor and application in medical laboratory.[KEY WORDS] Electrochemical; DNA biosensor; Medical laboratory; Progress基金项目：广东省科技计划（2008A050200006；2010A030300006）作者单位：南方医科大学南方医院，广东，广州 510515★通讯作者：郑磊，E-mail：nflab@图1 电化学DNA生物传感器的原理图Figure 1 The principle of electrochemical DNA biosensor2 电化学DNA 生物传感器设计进展2.1 电极的修饰电化学DNA生物传感器常用的工作电极包括：•综述•玻碳电极、金电极、铂电极、碳糊电极、石墨电极、氧化铟锡（indium tin oxides，ITO）电极等。
电化学生物传感器在蛋白质检测中的应用
电化学生物传感器在蛋白质检测中的应用蛋白质是细胞构建和维持生命活动的基本物质，具有多种生物学功能，包括酶催化、存储、信号传递等。
因此，对于蛋白质的检测和定量是非常重要的。
传统的蛋白质检测方法如酶联免疫吸附测定（ELISA）和气相色谱法（GC）、液相色谱法（LC）等具有较强的敏感性和精确度，但是过程复杂、操作繁琐、成本高。
但是，随着纳米技术和电化学技术的发展，电化学生物传感器作为一种新兴的检测方法，具有灵敏度高、选择性好、响应时间短、操作方便等优点，因此在蛋白质检测中得到了广泛的应用。
什么是电化学生物传感器？电化学生物传感器是一种将生物识别元件与电化学传感器相结合的新型生物传感器。
生物识别元件可是抗体、DNA、细胞、酶等生物分子，其特异性结合作用可识别并确定被测分子的种类和含量。
电化学传感器则通过测量产生的电信号，将生物信号转化成电信号，实现了对生物分子的检测。
电化学生物传感器在蛋白质检测中的应用基于生物分子的识别和电化学特性，通过测量电流、电势等电化学信号实现蛋白质的检测和定量。
目前，电化学生物传感器的应用主要包括荧光传感器、电化学阻抗分析仪等。
荧光传感器是一种目前较为常见的电化学生物传感器，其利用具有结构生物染料或荧光标记等的生物分子与待测物发生相互作用，发出荧光信号，再通过电化学检测手段进行荧光的检测，从而得出被测分子的定量信息。
电化学阻抗分析仪是一种基于电化学交流阻抗原理的传感器，在蛋白质检测中也得到了广泛的应用。
该传感器利用分子中的电荷、电极电位等电化学特性，通过改变电荷和电位，来实现对蛋白质的检测。
电化学生物传感器的具体检测方法首先，选择目标蛋白质并提取其特异性识别元件，如抗体或核酸序列，并修饰在传感器的电极表面上；然后将电化学传感器浸泡在待测样本中，待目标分子与特异性识别元件结合后，通过电化学信号传导路径进行信号的检测。
根据电极表面分子密度的变化可测得电流或电势的变化，从而得到蛋白质的浓度信息。
电化学酶免疫分析法测定甲胎蛋白
电化学酶免疫分析法测定甲胎蛋白甲胎蛋白（alpha-fetoprotein， AFP）是胎儿发育过程中的一种关键性胎儿蛋白，主要由胎儿肝脏产生，并通过胎盘进入母体血液循环中，具有对胎儿肝细胞的调节作用。
由于这种蛋白在婴儿期间的含量非常高，在一些疾病中，如胎儿瘤、卵巢腺癌和其他甲状腺肿瘤等，胎盘和母体血液中的AFP水平可能发生明显升高。
因此，准确准确地测定甲胎蛋白的浓度可以作为一种便捷的疾病诊断工具。
甲胎蛋白的测定有多种方法，其中电化学酶免疫分析法（ECLIA）是一种血液检测中常用的高灵敏度方法，用于检测母体血清中的AFP 水平。
方法使用免疫原理，即用特异性的抗体捕获甲胎蛋白，然后用电化学检测器测量抗原物质，最终确定其浓度。
此，ECLIA法可以检测低于50 ng / ml以下的甲胎蛋白浓度，并且具有重复性高、测量范围广、临床快速、自动化简便等优点，在早期疾病诊断中具有重要意义。
ECLIA法的操作原理如下：首先，将患者的血液样本加到指定的反应室中，然后将特异性的抗甲胎蛋白抗体添加到反应室中，当甲胎蛋白抗体与甲胎蛋白发生结合时，在抗体和受体之间形成的蛋白质复合物将会发射荧光信号，然后电化学检测器就会检测到荧光信号，并用此计算出母体血清中甲胎蛋白浓度。
电化学酶免疫分析法测定甲胎蛋白的结果相对准确，在临床上可以用作疾病的早期诊断和治疗的疗效评估，提高诊断的准确性，也可以作为监测胎儿健康发育的重要参考指标。
但是，该方法的操作过程较复杂，检测精度受到仪器设备、样本采集、温度控制等因素的影响。
因此，在实际应用中，要求实施者有较高的临床技能和专业知识。
此外，为了更好地控制甲胎蛋白的浓度，实验室可以通过使用更高质量的仪器、液体和试剂，以及自动校正、校准和调整设备，确保结果的准确性。
另外，由于甲胎蛋白的测定可能受到孕期和性别的影响，临床工作者也需要注意这些可能的因素，并考虑相应的影响。
综上所述，电化学酶免疫分析法在测定甲胎蛋白水平方面具有较高的灵敏度和准确性，可以成为临床快速、准确地诊断疾病的有效手段。
电化学酶免疫分析法测定甲胎蛋白
电化学酶免疫分析法测定甲胎蛋白
甲胎蛋白是一种与胚胎发育有关的标志物，可用于分析怀孕的早期及高危妊娠情况。
近年来，用电化学酶免疫分析（ELISA）测定甲胎蛋白的方法越来越受到关注，它可以准确、灵敏、可重复地检测甲胎蛋白的含量，具有重要的临床应用价值。
本文综述了电化学酶免疫分析法测定甲胎蛋白的原理、过程以及其临床应用。
电化学酶免疫分析法是一种可以快速、准确地检测某种物质含量的方法，它基于酶联免疫反应，能够检测任何能与抗体发生亲和力反应的物质。
在分析甲胎蛋白时，可使用特异性抗体（如抗人甲胎蛋白抗体），将其与甲胎蛋白结合，形成抗原抗体复合物，再经过酶化联合，将抗原抗体复合物的免疫结合物限制在测定区域，最后使用酶联可见光度法测定所检测的物质，或者使用电化学测定其含量。
ELISA检测甲胎蛋白的优势在于操作简便、结果可靠、反应时间短、灵敏度高、重复性强等特点，具有普遍的临床应用价值。
目前，电化学酶免疫分析法已经被广泛用于怀孕的早期及高危妊娠的诊断，可以准确判断怀孕的情况和预测胎儿发育状况，促进孕期的恰当管理和治疗，减少胎儿的畸形及并发症的发生，有利于保证胎儿健康的成长和发育。
总之，ELISA用于测定甲胎蛋白具有较高的准确性和敏感性，广泛用于临床诊断，作为胎儿和母婴健康管理的重要手段，有助于提高胎儿健康水平，有利于促进宝宝健康成长。
甲胎蛋白是用于怀孕早期及高危妊娠诊断的重要标志物，而电化
学酶免疫分析法是一种可以快速、准确地测定甲胎蛋白的方法，具有普遍的临床应用价值。
因此，ELISA法测定甲胎蛋白具有重要的临床应用价值，可以有效地提高胎儿及母婴健康管理的水平，从而为未来宝宝的健康成长提供有力的支持。
电化学酶免疫分析法测定甲胎蛋白
电化学酶免疫分析法测定甲胎蛋白甲胎蛋白（Alpha-Fetoprotein，AFP）是一种分布在受精卵的羊膜内的细胞因子，可用于筛查婴儿肝、胆癌、肝内肿瘤以及羊膜外孕。
近几十年来，利用电化学酶免疫分析法（Electrochemiluminescence Immunoassay，ECLIA）检测AFP的方法被广泛应用，用于诊断肿瘤患者的AFP水平，为临床医疗提供重要的依据。
因此，掌握电化学酶免疫分析法（ECLIA）测定甲胎蛋白（AFP）的方法及其正确使用是十分重要的。
一、电化学酶免疫分析法（ECLIA）的原理电化学酶免疫分析法（ECLIA）是一种测定甲胎蛋白（AFP）的新型检测技术，它基于免疫技术，采用气相电化学发射检测技术（electroluminescence）而得名。
ECLIA技术能够准确测定出病人体内的AFP水平，及时发现肝、胆癌、肝内肿瘤以及羊膜外孕的早期症状，为临床医疗提供重要的依据。
ECLIA的工作原理是通过一个叫做“免疫环”的方法将免疫球蛋白（IgG）和免疫反应物（抗原）结合在一起。
免疫球蛋白（IgG）具有特异性，可与抗原特异性结合，构成一个“免疫环”；而电化学发射技术（electroluminescence）可以准确检测出“免疫环”中甲胎蛋白（AFP）的含量。
二、ECLIA测定甲胎蛋白（AFP）的步骤ECLIA测定甲胎蛋白（AFP）的步骤主要包括样本处理，分装，酶免疫定位，检测，数据处理等步骤。
（1）样本处理：首先，将检测样本（患者血清）放入电化学检测仪器中，可以采用血液分抽器、搅拌机或振荡器等设备进行样本处理；（2）分装：将检测试剂（免疫球蛋白和抗原）放入微量瓶中，实施分装，具体分装程序如下：将抗原（甲胎蛋白）的标准曲线清洗，然后将稀释试剂添加到一定的体积中，使其呈1:4的比例分装；（3）酶免疫定位：在稀释的免疫球蛋白和抗原的样品杯中，分别添加反应者和抗原，然后实施酶免疫定位，其具体过程包括：将抗原与反应者共同混合，混合物受热，使其形成“免疫环”；（4）检测：将混合物受热后形成的“免疫环”放入微量瓶中，使用电化学发射技术（electroluminescence）对其进行检测；（5）数据处理：将检测出的甲胎蛋白（AFP）含量数据，与标准曲线上的数据进行比较，得出患者体内的AFP水平。
POCT的研究进展及应用
POCT的研究进展与应用一、POCT随着经济的发展、社会进步和人口整体素质的提高，重视个体健康信息的人群不断上升。
因此，临床检验的发展将呈现两极分化的趋势。
一方面是在维护人体健康过程中需要掌握的信息量越来越大，而人的社会分工越来越细，这就需要未来的临床检验发展向高分析速度、高自动化程度、高智能化水平、高速网络化信息传递、高精密度分析结果的要求发展，这就是所谓的临床实验室发展趋向中心化。
另一方面是目前国内外医疗机构中除需要具有较大规模的中心医院外，还有家庭与社区医疗服务的需要。
20世纪后期，急救医学的快速发展，在紧急救治过程中需要与时掌握病人各种生理、生化指标的变化。
随着人们生活水平的提高，互联网、报纸、电视等传媒的快速发展，人们对有关医疗、保健知识的了解与关心程度不断提高，某些正常、亚健康和带病人群需要经常了解自己体内与疾病发生、发展密切相关检验指标的变化。
上述需求促使临床检验仪器向携带便捷、无需专业人员操作、结果即时可得的所谓POCT检验方向发展。
“POCT”是英文point-of-care testing的缩写。
由于在英文文献中一些不同的名称被使用，如nea r-patient testing，on-site testing，bed side testing ，home use testing，extra laboratory te sting等，从而给其中文名称与其准确定义造成一定的困难。
但从目前情况来看，“床旁检验”已被大多数人所接受。
笼统的POCT定义，主要是指一些操作简便（非专业检验人员只要经过简单培训就可以操作），能够在中心实验室之外，如：病房、病人住所、医生办公室、急诊科、手术室、救护车上、战场、甚至学校、工厂等任何场所，开展的检验技术。
由于POCT具有操作简便、快速、效率高、成本低，试剂稳定且便于保存和携带，检验结果具有可比性等优点，目前正显示出良好的发展势头。
二、基本原理POCT与中心实验室一样要依赖各种现代分析技术的支持，如：化学、酶、酶免疫、免疫层析、免疫标记、电极、色谱法、光谱法、生物传感器、光电分析等技术。
电化学酶免疫分析法测定甲胎蛋白
电化学酶免疫分析法测定甲胎蛋白甲胎蛋白是一种延长期的炎症因子，在炎症反应过程中，它会抵抗体系在炎症反应中的重要发挥作用。
由于甲胎蛋白在慢性疾病发展中起着重要作用，准确测定甲胎蛋白水平在研究慢性疾病发展过程中具有重要意义。
电化学酶免疫分析（ELISA）是一种应用较广泛的分析技术，可以用来测定甲胎蛋白水平。
ELISA的操作非常简单、灵活，可以用来快速、准确地测定甲胎蛋白水平。
该方法可以测定特定抗原或抗体水平，最初只用于测定抗体水平，但现已广泛应用于免疫学研究中，也可以用来测定甲胎蛋白水平。
ELISA用于测定甲胎蛋白水平包括以下四个步骤：（1）收集样本。
将需要测定甲胎蛋白水平的血清或血浆收集入样品管；（2）进行免疫反应。
在涂覆特定抗原的层析板上，将样品接触其抗原，从而进行免疫反应；（3）进行抗体检测。
反应液中添加特定抗体，其中抗体与抗原结合形成抗原抗体复合物，然后使用特定的检测试剂检测抗原抗体复合物；（4）结果分析。
测定样品中甲胎蛋白的含量，并根据抗原抗体复合物的形成程度来分析样品中甲胎蛋白的含量。
ELISA测定甲胎蛋白的优势在于它可以以浓度依赖性的方式准确测定样品中的甲胎蛋白含量，而且这种方法可以用来同时测定多样本的甲胎蛋白含量，操作较为简单并且耗时短，能够准确可靠地测定样品中甲胎蛋白的含量，适用于研究甲胎蛋白在慢性疾病发展过程中的动态调整及其他抗炎相关研究。
ELISA由于其高灵敏度和可靠性被广泛应用于药物对甲胎蛋白的药效研究中，可以有效分析药物对甲胎蛋白水平及其抑制作用，进而探究药物治疗慢性疾病的机制。
ELISA测定甲胎蛋白的操作方法是相对简单的，但受到免疫反应的不稳定性和免疫抗原的底物特异性的影响，可能影响结果的可信度。
因此，在使用ELISA测定甲胎蛋白时，必须采用一定的技术手段来确保结果的准确性和可靠性。
除此之外，有效的质控步骤是确保ELISA 测定结果可靠性的重要环节。
综上所述，电化学酶免疫分析法是一种可以用于准确快速测定甲胎蛋白水平的有效方法。
一种检测甲胎蛋白的电化学生物传感器及其制备方法[发明专利]
![一种检测甲胎蛋白的电化学生物传感器及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8f5805c42af90242a995e545.png)
专利名称：一种检测甲胎蛋白的电化学生物传感器及其制备方法
专利类型：发明专利
发明人：赵媛,杨亚鑫,杨璇,崔林艳
申请号：CN201810560601.6
申请日：20180525
公开号：CN108802145A
公开日：
20181113
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种检测甲胎蛋白的电化学生物传感器，所述传感器的制备方法包括如下步骤：(1)Au@Ag核壳纳米粒子的制备；(2)甲胎蛋白适配体修饰Au@Ag核壳纳米粒子；(3)制备对氨基苯磺酸修饰裸玻碳电极；(4)制备电化学生物传感器。
本发明首次利用具有可调电化学活性的Au@Ag 核壳纳米粒子设计制备了一种检测甲胎蛋白的电化学生物传感器，该传感器操作便捷且具有极高的灵敏度。
申请人：江南大学
地址：214122 江苏省无锡市滨湖区蠡湖大道1800号
国籍：CN
代理机构：南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：张素卿
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甲胎蛋白的测定进展
甲胎蛋白的测定进展
王庆利
【期刊名称】《金华医学》
【年(卷),期】1995(000)001
【总页数】2页(P72-73)
【作者】王庆利
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】R730.43
【相关文献】
1.电化学生物传感器测定甲胎蛋白的研究进展 [J], 李晶;滕霞;刘传银
2.血清糖类抗原125糖类抗原199甲胎蛋白癌胚抗原水平测定在肝硬化患者临床分析中的应用价值 [J], 段瑞娴
3.甲胎蛋白免疫测定用国家标准品的建立 [J], 孙彬裕; 曲守方; 于婷; 孙楠; 孙晶; 胡泽斌; 黄杰
4.两种免疫分析仪测定血清甲胎蛋白的比对分析 [J], 叶梦霞; 李扬宇; 秦雪君
5.孕中、晚期母体血清甲胎蛋白测定联合影像学对前置胎盘合并胎盘植入诊断价值探讨 [J], 朱晓童; 陈晓; 钱天烨; 王新新; 孔祥
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电化学酶免疫分析法测定甲胎蛋白
电化学酶免疫分析法测定甲胎蛋白
郑莉;邓贤碧;等
【期刊名称】《西北大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】1993(023)001
【摘要】将酶联免疫吸附试验（ELISA）与单扫描示波谱（LSP）相连接，使用直接与酶联板配套的小型三电极系统，建立了测定甲胎蛋白（AFP）的新方法－电化学酶免疫分析法。
AFP浓度与极谱峰高在05100ng/mL范围内呈良好线性关系（r=09984)，检出限为0．0625ng/mL，比ELISA测得灵敏约一个数量级。
测定了36名健康人血清中AFP含量，结果与文献报道相符。
测定了32例病人血清标本中AFP含量，并将结果与ELISA试验测得值进行比较，经统计学处理，两者无显著性差异（t=1.291,P>0.05)。
【总页数】7页(P23-29)
【作者】郑莉;邓贤碧;等
【作者单位】西北大学化学系，710069;第四军医大学附属二院中心实
【正文语种】中文
【中图分类】Q51
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4.6项肿瘤标志物应用微阵列酶联免疫法与电化学发光免疫分析法测定的对比研究[J], 任风梅
5.电化学发光免疫法测定甲胎蛋白的临床评价 [J], 盂凡华;江梅;郑彩云
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电化学生物传感器研究取得系列进展
电化学生物传感器研究取得系列进展
佚名
【期刊名称】《硅酸盐通报》
【年(卷),期】2014(33)6
【摘要】生物传感器为基因分析、传染病检测和食品安全等领域提供了一种廉价、便携检测生物分子的新工具。
中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室樊春海课题组长期致力于电化学生物传感器的研究，
【总页数】1页(P1561-1561)
【关键词】电化学生物传感器;物理研究所;中国科学院;基因分析;食品安全;生物分子;传染病;课题组
【正文语种】中文
【中图分类】Q78
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文章编号：1004-1656（2015）01-0020-08电化学生物传感器测定甲胎蛋白的研究进展李晶1，滕霞1，刘传银1，2*（1．湖北文理学院化学工程与食品科学学院，湖北襄阳441053；2．低维光电材料与器件湖北省重点实验室，湖北文理学院，湖北襄阳441053）摘要：人体血清中甲胎蛋白（AFP）含量已作为肝癌检测的重要指标，快速而准确地检测血清中的AFP含量对肝癌的早期诊断和预后都有极为重要的作用。
传统的酶联免疫法存在分析时间长、前处理繁琐等不利因素。
利用免疫技术与电化学检测技术结合起来的电化学免疫传感器，由于具有操作简单、灵敏度高、特异性强及成本低等特点，而得到广泛关注。
本文将根据所采用的不同检测方式及修饰材料等方面对近年来电化学免疫传感器检测AFP的研究与应用进行评述，并对其发展趋势进行了展望。
关键词：甲胎蛋白（AFP）；电流型免疫传感器；电容型免疫传感器；阻抗型免疫传感器；电位型免疫传感器；电化学发光免疫传感器中图分类号：O657.1文献标志码：AＲecent advance of electrochemical biosensors for detection of alpha-fetoproteinLI Jing1，TENG Xia1，Liu Chuan-yin1，2*（1．School of Chemical Engineering and Food Science，Hubei University of Arts and Science，Xiangyang441053，China；2．Hubei Key Laboratory of Low-dimensional Opto-electric Materials and Devices，Hubei University of Arts and Science，Xiangyang441053，China）Abstract：The content of alpha-fetoprotein（AFP）in human serum has been used as the important indicator for the diagnosis of liver cancer，so the quick and accurate determination of AFP in serum plays a very important role in the early diagnosis and prognosis of liver cancer.The traditional enzyme-linked immunosorbent assay（ELISA）have the disadvantages of long analysis time，complicated pretreatment.Electrochemical biosensor based on the combination of immunological technique and electrochemical detection tech-nique，have the advantages of simple treatment，high sensitivity，strong specificity and low cost，have received vigorous attention.In This paper，the recent advance of electrochemical biosensor for detection of AFP have been reviewed according to different signal acquisition modes and modified materials，and the prospect of electrochemical biosensor for AFP has also been forecasted.Key words：AFP；amperometric immunosensor；capacitance immunosensor；impedance immunosensor；potentoimetric immunosensor；electrochemical luminescence immunosensor甲胎蛋白（AFP）是一种致癌糖蛋白，是由591个氨基酸残基组成的多肽链，相对分子质量69000，属于类白蛋白家族，是胚胎期血浆蛋白的主要成分，同时它还是目前临床唯一广泛使用的原发性肝癌（HCC）诊断血清标记物。
一般来讲，在身体健康的人体血液中，AFP的平均浓度≤收稿日期：2014-04-08；修回日期：2014-09-27基金项目：湖北省自然科学基金项目（2011CDB321，2011CDC057）资助；湖北省十一五教科规划项目（2011B426）资助；襄阳市科技开发项目资助；湖北省“低维光电材料及器件”重点实验室开放基金资助联系人简介：刘传银（1970-），博士，教授，主要从事电化学及电分析化学方面的研究。
E-mail：liucyin2002@第1期李晶，等:电化学生物传感器测定甲胎蛋白的研究进展20ng·mL－1，如果其含量在成年人血浆中有所提高，那可能就是肝细胞癌和畸胎样瘤早期迹象。
而人一旦患上肝癌，其血浆中AFP含量就会急剧上升，因此作为国际公认的肿瘤标志物之一，对AFP的监测在临床肿瘤诊断上具有重要价值［1］。
AFP的传统免疫监测方法如免疫放射监测、免疫浊度法、单放射免疫扩射法（single radial im-muno-diffusion assay）和酶联免疫吸收法（ELISA）等存在着一些局限性，如放射危害、繁琐的处理手段、分析时间长等，这些都限制着传统免疫监测方法的实际应用和发展。
而免疫传感器具有简便、免分离、直接监测以及体积小、耗时短等不可比拟的优势，因此AFP的免疫传感器检测是发展的重要方向。
其中电化学免疫传感器由于其设备成本低、易操作和反应灵敏度高而在近年来进行了广泛的研究。
本文拟对近年来电化学免疫传感器测定AFP的进展进行评述。
1电化学免疫传感器电化学免疫传感器是将免疫技术与电化学检测技术相结合的分析方法，它是免疫传感器中研究最早、种类最多，也较为成熟的一个分支。
它是由分子识别物质（抗原、抗体）和换能器（基本电极）组成，通过将待测物质的浓度转变为电化学信号，从而进行分析物的分析测定［1］。
按照检测方式的不同，电化学免疫传感器可以分为电流型、电容型、阻抗型和电位型。
其中电位型和电容型免疫传感器是无标记的，电位型免疫传感器应用较少，电流型（安培型）免疫传感器的研究最为成熟。
1.1电流型免疫传感器电流型免疫传感器是在恒定电压的情况下检测由于抗原抗体结合或继后反应中的电流变化。
主要分为酶标记型和非酶标记型，其中酶标记型电流免疫传感器应用更为广泛。
为了提高它的灵敏性、特异性和检测速度，常采用不同的免疫平台、通过不同金属及其氧化物纳米粒子的复合物修饰电极，或通过不同电子媒介体和标记酶催化底物转化为电活性物质等手段。
1.1.1碳纳米管及介孔纳米材料作为反应平台由于纳米材料的独特性质，使电化学免疫传感器在快速、灵敏检测标记物方面有广泛的应用前景。
而在电化学免疫传感器的制备过程中，构建具有反应活性而表面积大的反应平台对负载抗体具有极大的作用。
Ou［2］等基于带正电荷的多壁碳纳米管-壳聚糖（MWCNTs-CS）和带负电荷的铂-普鲁士蓝（Pt-PB）混合纳米颗粒集成的改性电极构建的传感器的线性范围为0.1 15.0和15.0 200.0ng·mL－1，检出限为0.08ng·ml－1。
Li［3］等基于天青I/多壁碳纳米管混合膜，放大了酶与抗原抗体的反应响应，设计了一种用于检测AFP的电流型免疫传感器。
该方法灵敏度更高、分析时间更短、线性范围更宽（0.1 8.0和8.0 250.0ng·mL－1），检出限为0.04ng·mL－1，重现性和稳定性良好。
Su［4］等将带负电荷的纳米金静电吸附在硫堇（Thi）薄膜上，用于固载AFP抗体，构建了线性范围为0.5 20ng·mL－1和20 200ng·mL－1，检出限为0.26ng·mL－1的免疫传感器。
然而，Ｒan［5］等将带负电荷的纳米金吸附在带正电荷的邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯（PDDA）上，将MWCNTs 固定在金纳米粒子（AuNPs）修饰的玻碳电极表面，设计了一种检测AFP的免疫传感器，该传感器与Su的相比有更宽的线性范围：0.01 10.0ng·mL－1和10.0 200.0ng·mL－1，更低的检出限：0.004ng·mL－1。
Yang［6］等采用金-3-巯基丙酸硅氧烷作为平台和AuNPs功能化的MWCNTs标记的二级抗体为标记。
将AuNPs通过PDDA连接在MWCNTs上，然后HＲP和Thi标记的二级抗体与上述膜之间紧密连接，由于表面积的增大，导致信号的极大增强。
该传感器的线性范围为0.01 50ng·L－1，检出限为3pg·L－1。
Jia［7］等将带负电荷的DNA膜吸附在带正电荷的Thi上，Thi在碱性条件下与EDC作用而组装在玻碳电极上，该传感器有更低的检出限，为0.02ng·mL－1。
Jiang［8］等依次电沉积PB和AuNPs在MWCNTs修饰的玻碳电极表面，这种电沉积AuNPs膜不仅可以用来固定生物分子，还可以避免PB的泄漏，防止MWCNTs/ PB从电极表面脱落，使获得的免疫传感器具有更高的稳定性和更大的响应电流，它的线性范围为0.01 300ng·mL－1，最低检出限为0.003ng·mL－1。
研究表明这些新技术在免疫传感器中的引入，不仅降低了待测物的检出限，而且还可以有效降低共存物质的干扰，并可实现多通道同时检测多种肿瘤标记物。
Campuzano［9］等对不同的碳-无机杂化纳米材料对生物电化学的应用进行了综述，探究了采用一维和二维的碳纳米管和石墨烯与无机12化学研究与应用第27卷纳米粒子（金、铂、量子点、金属氧化物等）复合而形成纳米复合物对生物电催化及免疫传感方面的作用。
Song［10］等建立了一种利用修饰酶膜和氧化还原探针来放大信号的电化学AFP、CEA检测方法。
L-半胱氨酸@二茂铁功能化的CS修饰在电极表面，并利用巯基固定AuNPs进而固载抗体，然后用葡萄糖氧化酶封闭其他活性部位以消除特异性吸附。