以超痕量肿瘤标志物检测为目标的长碳链抗体共价偶联纳米金生物荧光探针

针对肝癌肿瘤标志物甲胎蛋白(AFP)、脱-γ-羧基凝血酶原(DCP)的超痕量快速光谱检测，采用十六碳的长链巯基烷酸，研究纳米金经过生物修饰形成长碳链抗体共价偶联高特异性免疫荧光探针的机理及制备方法。从微观化学键和化学基团的角度研究两种肿瘤标志物与不同构形纳米金颗粒相互作用的荧光光谱特性，从理论和实验上揭示不同构形纳米金粒子的可调控局域场增强因子的共振频率与标志物分子特征能级跃迁之间的耦合关系，探索实现超痕量稳定检测的理论基础和技术方法。采用原位合成光引导聚合法研究针对两种肿瘤标志物检测的纳米荧光探针集成于同一芯片上的微集阵列制备技术。将基于瞬时频率特征的Duffing振子相变判别方法、人工神经网络方法应用于多组分体系的荧光光谱分离与特征参量的提取，掌握两种肿瘤标志物的特征光谱从多组分体系的光谱中分离、提取的特殊方法，最终实现对两种肿瘤标志物的高稳定、高灵敏、高特异性的同时快速检测。

针对肝癌肿瘤标志物甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)的超痕量快速光谱检测，本项目完成的主要研究工作如下：（1）理论分析了多种核壳型金、银纳米结构的局域场增强效应及生物传感特性，提出了实现多组分同步检测的纳米探针模型；（2）建立一系列基于金、银纳米探针的肿瘤标志物超痕量光谱检测技术，检测限可达皮克级；（3）增强拉曼及荧光微弱信号的金、银纳米颗粒微纳芯片的制备技术，优化了金纳米三角板、纳米棒以及纳米星芯片的增强效应；（4）将基于人工神经网络方法应用于多组分体系的光谱分离与特征参量的提取，开发了面向生物光谱检测的信号分析软件。上述研究对实现多种肿瘤标志物的高稳定、高灵敏、高特异性的同时快速检测提供了基础。