基于大豆过氧化物酶免疫传感的心肌疾病标志物检测

摘要

心血管疾病是威胁人类健康的“头号杀手”，急性心肌梗塞（AMI）是主要的心血管疾病。AMI发病突然，急性期死亡率高，约为30%，在AMI的常用诊断方式中，对其生化标志物的检测异常重要。心肌肌钙蛋白I（cTnI）具有高度的心肌特异性，因而被视为诊断AMI的“金标准”，cTnI的灵敏准确检测对于AMI疾病的早期诊断治疗具有重大现实意义。同时，肌酸激酶（CK-MB）是心肌酶谱中具有较高心肌特异性的酶，肌红蛋白(Myo)由于其分子量较小，在AMI发病初期，血液中Myo的浓度迅速增加，因而其对于AMI的诊断具有很高的灵敏度。将血清中cTnI、CK-MB和Myo的检测集成于同一芯片，实现三种心肌疾病血清学标志物的同时检测，可为快速、灵敏、准确AMI的诊断与治疗提供依据和保障。基于此，本论文构建了基于大豆过氧化物酶（SBP）催化鲁米诺（luminol）-双氧水（H2O2）体系检测血清中AMI生化标志物的方法，主要包括以下两部分工作： （1）基于聚乙烯亚胺（PEI）良好的导电性、生物成膜性、以及具有还原性等特性制备了聚乙烯亚胺功能化的还原氧化石墨烯（PEI-RGO），并通过酰胺化反应在其表面固定捕获抗体（Ab1），利用抗原抗体间的特异性识别作用将cTnI抗原（Ag）和大豆过氧化物酶标记的检测抗体（SBP-Ab2）依次固定以形成夹心免疫复合物。在过氧化氢（H2O2）的存在下，利用SBP催化氧化luminol产生的电化学发光信号实现对cTnI的检测。检测的线性范围为5-30000pg/mL，检测限达到3.3pg/mL，构建的免疫传感器对cTnI的检测具有良好的选择性和重现性，同时，用于实际血浆样品的检测时，显示了较好的准确性，这为cTnI的检测提供了选择。 （2）构建了一种生物免疫芯片实现对cTnI、CK-MB、Myo三种生化标志物的同时检测。将三种待测抗原对应的捕获抗体固定于硝酸纤维素膜表面，之后依次固定待测抗原和三种对应的检测抗体Ab2-SiO2-SBP形成双抗体夹心免疫结构。在增强剂的存在下，SBP催化luminol-H2O2产生很强的化学发光信号，采集对应位置的发光信号值从而对三种标志物进行同时检测。实验结果表明，免疫传感芯片对cTnI的线性检测范围为0.02-80ng/mL（检测限为0.006ng/mL），CK-MB的线性检测范围为0.2-120ng/mL（检测限为0.067ng/mL），Myo的线性检测范围为0.3-480ng/mL（检测限为0.1ng/mL）。

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