基于电合成发光多功能化纳米界面的电化学发光生物传感器研究

The incidence of malignant tumors in Xinjiang is higher than the national average level. Oncogenes and their expression products tumor mRNA are important tumor-specific markers, the occurrence and development of tumor is closely related to the type and level of expression of mRNA in the tumor cells. In this project, ECL biosensors for tumor marker mRNA will be developed based on high specificity of molecular beacon and luminescence multi-functional nano-interface on the electrode surface synthesized by electrochemical method. In this method, the using of molecular cluster quencher with gold nanoparticles as carrier in molecular beacon can reduce background signal and improve ratio of signal to noise; ECL reagents interacts with molecular cluster quencher, and ECL signal can be used for sensing. This idea can enrich the molecular beacon probe sensing methods, and lay the foundation for early warning and detection of tumor of high occurrence in Xinjiang.

新疆恶性肿瘤的发病率高于全国平均水平。癌基因及其表达产物肿瘤mRNA均是重要的肿瘤特异性标志物，肿瘤的发生发展状况与细胞内肿瘤mRNA的种类及表达水平密切相关。本项目采用直接电化学合成方法在电极表面构建发光多功能化纳米界面，结合发卡型分子信标的高特异性构建高灵敏传感肿瘤标志物mRNA的电化学发光传感器。此方法中，以纳米金为载体的分子群猝灭基团设计的分子信标可以降低分子信标传感过程中背景信号，提高分析方法信噪比；电化学发光试剂与分子信标上的分子群猝灭剂相互作用，以电极表面电化学发光试剂的电化学发光信号为分子信标构象变化传感信号。这一研究思路可以丰富分子信标探针的传感方法，也为新疆高发肿瘤疾病的早期预警与检测奠定基础。

对疾病的标志物或者基因的检测是实现对疾病早期和快速诊断的关键步骤。电化学发光分析法作为一种高灵敏的检测方法，具有灵敏度高、线性范围宽、设备简单、试剂耗量少以及良好的时间和空间可控性等优点。本项目采用不同的直接电化学合成的方法在电极表面合成了聚（苯胺-鲁米诺-血红素）、聚（苯胺-鲁米诺-金）、聚（苯胺-鲁米诺-多壁碳纳米管）、聚（吡咯-鲁米诺）、鲁米诺-二氧化硅等一系列发光多功能化纳米材料，构建了电化学发光多功能化纳米界面，对材料的合成条件进行了优化、对材料的性质进行了表征。在此界面上，结合发夹型DNA探针、DNA探针及二茂铁分子群@纳米金对发光的放大或者降低作用，建立了一系列高灵敏检测特殊序列DNA的电化学发光生物传感器；结合抗原-抗体等构建了一系列高灵敏检测疾病标志物的电化学发光生物传感器。本项目的研究将有助于疾病标志物的灵敏快速测定，为疾病的早期诊治提供新的手段和依据。