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电化学免疫传感器对于结核病的快速诊断研究

作　者: 徐春
导　师: 周嘉
学　校: 复旦大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 电化学免疫传感器结核病电聚合包埋
分类号: TP212.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

结核病作为威胁人类健康的重大传染病之一,我国结核病感染及患病人数位列世界第二位,近年来发病率和感染人数呈持续上升趋势,传统的结核病检测方法已无法满足需要,急需开发新型快速、高效、低成本的结核病检测技术。本文研究电化学免疫传感器在结核病检测中的应用。传感器通过定点包埋的方式将高特异性结核抗原固定在电极芯片上,检测血清抗体与抗原结合前后电化学免疫传感器系统中电流峰值的变化,以实现结核病疫情诊断或筛选。论文设计制作了一种多通道新型集成电极的电化学芯片,六通道裸电极的平均电流峰值为2.59uA,各通道间一致性误差小于2.84%,重复性误差小于2.66%,该结果表明芯片具有较好的重复性和检测稳定性。对于芯片封装和测试系统改良降低了检测成本,简化了检测流程,整个检测流程缩短至40分钟。论文对特异性抗原的包埋参数开展了优化研究,采用循环伏安法共聚邻苯二胺(PoPD)和抗原实现抗原的包埋。优化的包埋参数为：电压0-0.8V,扫描速度0.1V/s,扫描圈数4圈,PoPD浓度为5mM。包埋后电流的还原峰峰值在2.2uA附近。论文开展了大量抗体检测研究。对于已知浓度的抗体标定结果表明,抗体浓度在0-23ng/ml范围内具有较好的线性响应度,检测线性度为0.9886。对于人体血清的检测结果表明,传感器检测特异性为58.33%,敏感性为69.23%,总检测准确率达到62%,远高于目前传统检测方法约40%左右的检出率。论文开发的电化学免疫检测传感器在检测稳定性、多通道检测一致性、灵敏性等方面仍有一定的提升空间,未来需要依靠更大量已知病情的血清进行相应临床检测及统计学分析。论文的研究成果为进一步实现传感器检测系统的产品化展示了广阔的应用前景。

全文目录

图表目录  4-6
摘要  6-7
Abstract  7-9
第1章引言  9-16
  1.1 结核病简介  9-11
  1.2 传统结核病检测方法  11-13
    1.2.1 痰结核菌检查  11-12
    1.2.2 X线检查  12
    1.2.3 结核菌素实验  12-13
    1.2.4 抗体诊断技术  13
  1.3 新型结核病检测方法  13-15
    1.3.1 等离子体共振技术(SPR)  13-14
    1.3.2 免疫感染反应检测法  14
    1.3.3 全自动核苷酸扩增实验(NAAT)  14-15
  1.4 论文的研究目标和内容  15-16
第2章电化学免疫传感器原理及应用  16-23
  2.1 免疫学基本原理简介  16-17
  2.2 电化学免疫传感器原理及应用  17-19
  2.3 循环伏安法简介  19-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章集成电极电化学芯片的优化  23-44
  3.1 多通道微电极及检测芯片结构设计与优化  23-32
  3.2 包埋方式的选择及参数优化  32-38
  3.3 测试条件选择及优化  38-42
  3.4 本章小结  42-44
第4章结核病免疫传感器研究及检测  44-55
  4.1 实验仪器、试剂及主要实验步骤  44-46
  4.2 实验检测结果分析及讨论  46-54
    4.2.1 检测线性范围及线性度  46-49
    4.2.2 传感器检测敏感性和特异性表征  49-50
    4.2.3 传感器在临床检验中的应用  50-52
    4.2.4 传感器的活性保持  52-54
  4.3 本章小结  54-55
第5章论文总结  55-57
参考文献  57-66
在学期间论文及专利发表情况  66-67
致谢  67-68

电化学免疫传感器对于结核病的快速诊断研究

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