【摘要】:研究表明,β-淀粉樣蛋白(Aβ)的神經(jīng)毒性在阿爾茲海默癥(AD)的病情發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。開展對Aβ的檢測不僅利于深入研究Aβ在AD病理過程中的作用,而且有助于AD的早期診斷和追蹤AD的病情發(fā)展。然而腦源性Aβ濃度低且腦環(huán)境復雜,因此設計具有高靈敏度、高選擇性的檢測方法用于Aβ檢測至關重要?;谖㈦姌O的電化學傳感器因具有靈敏度高、操作簡便、所需樣品量少和易于微型化等優(yōu)點而在臨床診斷領域受到越來越多的關注。此外,金屬納米粒子具有比表面積大、導電性好以及表面易功能化等特點,基于金屬納米粒子的信號放大策略被廣泛應用于構建超靈敏的電化學傳感器。


本論文制備了功能化的金納米探針,基于Aβ誘導功能化的金納米探針在金微電極界面組裝,促進Aβ和金納米粒子富集的原理,實現(xiàn)Aβ的信號放大檢測。此外,我們利用設計的電化學傳感器實現(xiàn)了AD小鼠微量腦脊液(CSF)中Aβ濃度的測定。


全文主要分為三部分,具體內(nèi)容如下:


第一章緒論本章主要介紹了Aβ的研究背景和檢測方法、微電極在電化學傳感中的應用以及基于納米材料的信號放大策略。著重介紹了基于金屬納米粒子的信號放大策略以及在電化學傳感中的應用。最后闡明了本論文的研究意義及主要內(nèi)容。


第二章基于雙分子識別誘導微電極界面組裝實現(xiàn)β-淀粉樣蛋白的超靈敏檢測實現(xiàn)Aβ單體的超靈敏檢測對研究AD的病理過程具有重要意義。在本工作中,基于雙分子識別誘導金微電極界面組裝,我們構建了一種用于高靈敏、高選擇性檢測Aβ單體的電化學傳感器。基于Cu~(2+)-Aβ-hemin配位作用,Aβ單體誘導Cu~(2+)-PEI/AuNPs-hemin探針在微電極界面組裝,形成具有網(wǎng)狀結構的聚集體,從而促進了Aβ單體和AuNPs在微電極表面富集。此外,AuNPs聚集體催化銀沉積,利用AgNPs在電極表面產(chǎn)生的溶出伏安信號實現(xiàn)Aβ單體的超靈敏檢測,最低檢測限可達到0.2 pM。該傳感器還具有良好的選擇性,我們將該電化學傳感器成功運用于AD小鼠CSF中Aβ單體濃度的測定。該工作對深入研究Aβ在AD病理過程中的作用具有重要意義,并且構建的微電極界面具有潛在應用價值。


第三章基于剛果紅功能化金納米探針聚集電化學信號放大檢測β-淀粉樣蛋白(Aβ1–40/1–42)纖維發(fā)展一種高靈敏的Aβ纖維檢測方法利于了解AD的致病機理以及篩選Aβ聚集抑制劑。


本工作中,我們合成了剛果紅(CR)功能化的金納米探針,構建了一種基于微電極的電化學傳感器用于高靈敏檢測Aβ_((1–40/1–42))纖維?;趧偣t與Aβ纖維的特異性識別,電極表面捕獲的Aβ纖維誘導AuNPs-CR納米探針在其表面聚集,形成AuNPs聚集體,從而促進了AuNPs在微電極表面富集。此外,AuNPs聚集體催化AgNPs沉積,通過AgNPs的電化學溶出分析實現(xiàn)Aβ_((1–40/1–42))纖維的高靈敏檢測,檢測限可達8 pM。我們將該傳感器成功應用于AD小鼠CSF中Aβ_((1–40/1–42))纖維含量的監(jiān)測。該工作為構建基于微電極的傳感器用于AD相關生物分子檢測提供了新思路。