高灵敏液晶型非标记免疫传感器检测抗菌肽方法研究

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1、＇８论文分类号：２学校代码：１０７０学号：１５０８０３８＿换蚤＃砝ＡｆＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文Ｔｈｅｓ’ｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ高灵敏液晶型非标记免疫传感器检测抗菌肽方法研究…ｎ＇：：：｜｜ＨｌｙＢＫＫｍ张姣ｌｌ指导教师姓名：苏秀霞１ＩＩ名称：化学论文提交日期：２０１８年３月论文答辩日期：２０１８年６月、■学位授予单位：陕西科Ｕ技大学ＩＩＩ申请

2、理学硕士学位论文论文题目：高灵敏液晶型非标记免疫传感器检测抗菌肽方法研究学科门类：理学一级学科：化学培养单位：化学与化工学院硕士生：张姣导师：苏秀霞2018年5月ResearchofHighlySensitiveandLable-freeLiquidCrystalImmunosensorforAntimicrobialPeptidesDetectionAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillm

3、entoftheRequirementfortheDegreeofMasterofScienceByJiaoZhangSupervisor:Prof.XiuxiaSuMay2018高灵敏液晶型非标记免疫传感器检测抗菌肽方法研究摘要液晶生物传感器以液晶作“敏感元件”，基于生物分子间特异性键合事件影响液晶分子取向这一原理检测生物分子，具有低耗、快速、操作简单、光学信号肉眼可观等优点，在生物分析领域具有广阔的发展前景。现有的多肽检测方法如液相色谱-质谱法，毛细管电泳法，免疫分析法等能够实现对多肽的灵敏、

4、精确检测，但样品处理繁琐，耗时长，成本高，应用受限。本文针对现有的抗菌肽检测方法存在的缺陷，将免疫分析法与液晶生物传感器相结合，进行了如下工作：(1)基于硅烷化试剂自组装膜法，选取DMOAP和APTES两种不同碳链长度的硅烷化试剂混合自组装构建液晶生物传感器基底敏感膜，诱导液晶分子垂直均一取向产生黑暗背景，并提供氨基偶联生物分子。原子力显微镜和接触角测量结果表明硅烷化试剂成功组装到基底表面。液晶池偏光显微镜成像表明，当APTES与DMOAP体积比为3:1，GA含量为1%(v/v)时，光学成像为均一

5、黑色图案，不干扰后续检测。硅烷化试剂自组装膜法操作简单，且能够有效诱导液晶分子呈现有序的空间排列。(2)基于竞争免疫反应原理，以天蚕素B抗原为模型，构建了基于液晶取向变化的非标记液晶型免疫传感器，用于检测天蚕素B。天蚕素B是一种小分子抗菌肽，对液晶分子取向扰乱较小，其抗体分子量大，对液晶取向扰乱明显。本文将天蚕素B固定于APTES/DMOAP混合硅烷化试剂自组装膜修饰的基底表面，观察样品中待测天蚕素B抗原和基底上已固定的天蚕素B抗原竞争结合天蚕素B抗体前后液晶膜颜色和亮度的变化，实现了对天蚕素B的

6、灵敏性、特异性检测，检测限可达0.1ng/mL。(3)基于非竞争免疫反应原理，制备了一种基于液晶取向变化的非标记液晶型免疫传感器，用于检测天蚕素B。采用戊二醛交联法将天蚕素B抗体组装到APTES/DMOAP混合硅烷化试剂自组装膜修饰基底表面，当天蚕素B与天蚕素B抗体特异性结合后扰乱了液晶分子的有序取向，利用液晶分子独特的双折射性质得到偏光响应信号，以此实现对天蚕素B的检测，检测限可达50ng/mL。并计算了偏光显微镜成像灰度强度定量化分析天蚕I素B浓度。本方法具有灵敏度高、特异性好、非标记和操作简

7、单等优点。关键词：液晶生物传感器，自组装膜，竞争免疫法，非竞争免疫法，天蚕素BIIResearchofHighlySensitiveandLable-freeLiquidCrystalImmunosensorforAntimicrobialPeptidesDetectionABSTRACTLiquidcrystalbiosensorcoulddetectanalytesbasedontheorientationtransitionofliquidcrystalsas“sensitiveelemen

8、t”,drivedfromspecificbondingeventsofbiomoleculars.Thisnovelliquidcrystalbiosensingtechnologypermitedalabel-free,highlysensitiveandspecific,low-cost,simpleandfastdetectionforanalytesandcouldbepotentiallyappliedinbioanalysis.Inrecentyears,differ