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酶联免疫反应由于其检测灵敏度高、稳定性好、操作简单等优点成为了免疫分析中的金标准,但随着人们对于早期诊断的需求越来越高,同时灵敏度的需求也随之增长,导致目前的商用酶联免疫传感器已经无法满足需求。此外,酶标抗体的制备也存在问题,传统抗体与酶之间的连接是通过共价结合实现的,这样的结合虽然紧密,但步骤繁琐、冗长,使得在连接过程中酶和抗体不可避免地失去一部分活性。为了解决酶联免疫反应灵敏度不高以及酶标抗体制备过程复杂的问题,在本文中将利用孔隙率高、比表面积大、性能可调节的金属有机框架(MOFs)对酶和抗体分别通过自组装和表面修饰进行固载,得到了一种双功能免疫复合物。这种简单的合成方法极大地保留了酶对底物的催化性能以及抗体对抗原的识别能力,并由于提高了酶与抗体的比例而使酶标抗体的催化活性更高。利用这一复合物进行酶联免疫反应对前列腺抗原进行定性和定量的检测,并取得了很好的效果。主要工作如下:(1)我们将脲酶包埋在MOFs中,得到了具有催化活性的酶-MOFs复合物,即使是经过有机溶剂和高温的处理,其依然保持较好的活性。在验证了该复合物具有较好的催化稳定性后,将山羊抗兔免疫球蛋白通过席夫碱反应固定在其表面,最终得到了识别-催化双功能免疫复合物,并将其应用于荧光免疫分析中,通过实验证明该免疫传感器具有良好的传感性能。通过实验结果可以得到MOFs对生物大分子的包埋或连接不会造成其催化或识别功能降低,反而可以对包埋在其中的蛋白质起到保护作用。除此之外,在实际样品的检测过程中,我们发现其可以在较高浓度干扰物质存在的情况下准确地检测出待测物的含量。据此,该复合物是一个优异的免疫分析复合物。(2)在这项工作中,我们将葡萄糖氧化酶和辣根过氧化物酶同时包埋在MOFs中。由于MOFs为酶的催化反应提供了限域环境,酶的反应速率得到了极大的提升。随后利用合成MOFs的有机配体咪唑二甲醛的醛基与山羊抗兔免疫球蛋白上的氨基进行席夫碱反应将球蛋白固定在MOFs表面,从而得到具有免疫识别功能的催化性复合物。之后我们将该复合物用于比色免疫中,并对前列腺特异性抗原进行定性和定量检测。该免疫传感器的检测结果与商用酶联免疫传感器检测结果高度一致,且检测限和检测范围均优于商用,该传感器具有较好的应用前景。(3)我们利用带有正电荷的鱼精蛋白吸附均带有负电荷的鲁米诺和荧光素钠,将得到的复合物包埋在MOFs中。这实现了鲁米诺和荧光素钠在MOFs内的均匀分布,并将分子之间的距离控制在10 nm范围内,将得到的复合物进行化学发光能量转移后,发现其能量转移效率明显高于未使用鱼精蛋白的对照组。随后将山羊抗兔免疫球蛋白修饰在MOFs的表面,并将这一免疫复合物用于检测前列腺特异性抗原,实验结果表明该免疫传感器具有较好的检测灵敏度和抗干扰能力。