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水凝胶光子晶体微球在肿瘤多元检测中的应用

【摘要】:出于研究和临床目的,生物检测对于确定物质的生物学活性或特定功能反应的重要性日益提升。目前,研究者们已经开发了大量应用于未知基因功能分析、药物筛选和临床诊断等的生物检测技术。随着对生物分子高通量分析的需求不断增加,允许在同一微量样品内同时进行多种生物分子分离分析的多元检测技术具有重要应用前景。其中,使用流动编码微载体的液相芯片技术已经成为一种引人注目的多元检测技术,且已被应用于包括食品安全、药物研究、临床诊断和生物防御在内的不同领域。目前已有多种编码技术被提出用于液相芯片的开发,如荧光编码、图形编码、电子编码、化学编码等。虽然荧光编码微载体在商业化方面已取得了很大的成功,但是荧光编码存在编码丢失或编码干扰等问题,然而另一种光学编码技术——光子晶体编码,可以完全避免荧光所带来的问题,且具有编码稳定及编码量大等优点,因此在多元生物检测中有着重要研究价值。本论文探讨了不同功能水凝胶光子晶体编码微球在肿瘤多元检测中的应用,工作主要分为以下三个部分:(1)基于新型复合水凝胶光子晶体编码微球的肿瘤标志物多元检测。制备新型琼脂糖-聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEG-DA)复合型水凝胶光子晶体微球,并且优化生物探针分子的固定及肿瘤标志物检测反应的条件,在最佳条件下运用双抗夹心法对肿瘤标志物进行定量分析,且建立标准检测曲线,并验证多元检测的可行性且通过检测临床样本与临床检测结果对比以确定其结果的准确性。(2)基于核壳结构水凝胶光子晶体编码微球的肿瘤相关microRNA多元检测。为了提高水凝胶微球的编码稳定性,制备出核壳结构水凝胶光子晶体编码微球,其中核心二氧化硅光子晶体用于稳定编码,壳层水凝胶用于生物检测。在优化条件下,完成对目标miRNA的检测,且运用滚环扩增法进行信号放大以提高检测灵敏度,最后将该方法用于多元检测,证实其多元检测可行性。(3)基于适配体修饰磁性水凝胶光子晶体编码微球的循环肿瘤细胞多元捕获。由于循环肿瘤细胞在血液中只少量存在,为了使微球与细胞有充分接触的机会,磁性水凝胶光子晶体微球被制备出,其可以在磁场作用下移动到反应体系的任意位置以进行捕获。细菌作为简单的细胞结构生物被首先用以证实磁性水凝胶光子晶体的优越性及多元捕获的可行性。

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