血清低密度脂蛋白胆固醇检测的电化学生物传感器研究

An electrochemical biosensor interface is constructed using a primary antibody to apoB-100 as the capture probe in this project. The low density lipoprotein (LDL) can be captured on the interface due to specific immunoreaction between the primary antibody and apoB-100. With the presence of cholesterol esterase (CHER) and cholesterol oxidase (CHOD), the low density lipoprotein cholesterol (LDL-C) is catalyzed hydrolysis to produce H2O2 reductive product. Then the amount of H2O2 is transformed to the measurable electric signals based on gold nanoparticle mediated biocatalytic deposition of Au on microgapped interdigitated electrode array, or an electron transfer channel formed with the CNT/electronic mediator complexes on screen-printed carbon electrode. Therefore, a general technical platform for electrochemical detection basing on the rapid, reliable, low-cost electrochemical method for LDL-C detection came into being, which would provide the theoretical and technical support for the development of pocket, portable instrument.

本项目拟利用apoB-100脂蛋白抗体为识别探针来构建高灵敏的电化学生物传感界面，通过apoB-100脂蛋白抗体对低密度脂蛋白（LDL）中apoB-100脂蛋白的特异性识别作用将LDL捕获到电极表面，使LDL中的胆固醇在胆固醇酯酶和胆固醇氧化酶作用下分解产生H2O2，并基于微间距插指电极表面纳米金介导生物催化沉积原理或者在丝网印刷碳电极表面以碳纳米管/电子媒介体纳米复合材料来构建电子转移通道，将产生的H2O2的量的信息转换成可测量的电信号，建立快速、可靠、低成本检测LDL-C的电化学生物传感新方法，以满足临床诊断需求。在此基础上构建具有自主知识产权的电化学检测通用技术平台，为开发微型化、便携化、低成本化LDL-C检测设备提供理论与技术支持。

课题组首先在玻碳电极表面通过电聚合邻氨基苯硫酚，形成一层带有巯基功能基团的高分子导电聚合膜，再利用电沉积法制备纳米金并固定到电极表面，从而将ApoB-100抗体固定在玻碳电极表面，构建了一种基于酶催化银沉积原理的低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）电化学生物传感器。并且LDL-C的浓度在10 -1000 ng/mL浓度范围内呈良好的线性关系。并对传感界面上特异性识别分子apoB抗体的固定量、酶催化沉积反应中的Ag+浓度、反应温度、反应时间、反应溶液pH值等条件进行了优化。随后，课题组又基于丝网印刷碳电极，通过电沉积纳米金，并在纳米金上固定胆固醇氧化酶和胆固醇酯酶，构建了一种基于酶催化银沉积原理检测胆固醇的生的物传感器。为开展便携式低密度脂蛋白胆固醇检测装置的研究奠定了理论基础。此外，在本项目资助下，我们还制备出一种石墨烯/二茂铁-壳聚糖/铂纳米粒复合纳米膜，并基于该复合纳米膜构建了一种能高灵敏检测H2O2的无酶型生物传感器，利用该传感器研究了肿瘤细胞在抗坏血酸作用下H2O2的量的变化及细胞形态变化.项目组在本项目资助下，共发表学术论文11篇（其中SCI学术论文7篇，EI论文3篇）；申请国家发明专利6项，5项已获得授权。