基于纳米金-功能化壳聚糖生物复合膜的新型免标记的免疫传感器检测氨基脲文献综述

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

一．课题研究背景和意义及国内外研究现状：

生物传感器^[[i]](biosensor)是对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。它是由采用固定化技术制作的生物敏感膜（生物敏感材料）作为分子识别元件与适当的物理化学换能器（如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等）及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。

免疫传感器作为一种新兴的生物传感器中，以其鉴定物质的高度特异性、敏感性和稳定性受到青睐 ，它的问世使传统的免疫分析发生了很大的变化。它将传统的免疫分析技术和电化学传感器融为一体，集两者的诸多优点于一身，专一度强、灵敏度高、检测快速方便，有着广阔的应用前景^[[ii]]。免疫传感器可分为无标记(直接测定 )型和标记(间接测定)型两种类型。无标记型免疫传感器通过直接测定抗原抗体复合物形成时的物理、化学变化，极大地简化制备和操作过程，因此相关研究也成为生物传感器发展的一个重要方向，阻抗型免疫传感器正是其中较为广泛被使用的一种的一种无标记型生物传感器。

^[[iii]]电化学阻抗免疫传感器是通过检测修饰电极的界面特性来检测抗原抗体目标物的一种有效方法。电化学阻抗免疫传感器结合电化学阻抗的高灵敏性和免疫反应的高特异性，可响应修饰有生物分子的电极界面的电子转移速率的信号变化，以简便、快速、灵敏、响应范围广、不用示踪标记物、不需样品纯化、可进行自动化数据实时输出等优点，突破了以往分析方法的诸多瓶颈，在生化检验方面表现出诱人的应用前景。

壳聚糖（Chitosan)是天然高分子聚合物甲壳素的脱乙酰基产物，有活性氨基和羟基官能团，它具备显著的生理活性和生物可降解性，可被生物体内的溶解酶分解，壳聚糖不易溶于水，成膜性好^【[iv]】，且具有良好的生物相容性、稳定性，对酶有较好的亲和力。此外，它无毒性，且较为廉价，近年来广泛用来作为固定生物分子的传感器材料。^[[v]]刘亚西报告使用壳聚糖、纳米金和碳纳米管共沉积制得的混合物膜固定抗体，制成了阻抗型免疫传感器实现了对甲胎蛋白的检测，此法制得的传感器具有较好的稳定性。Zhang等报告了用壳聚糖涂层经十八烷基官能化过的磁性纳米颗粒，制成纳米Fe3O4-C18-壳聚糖膜，实现对环境水样中微量污染物的检测，该方法有更高的灵敏度和更低的检出限。

近年来，纳米材料如纳米金、纳米二氧化硅、纳米Mg(OH)2、纳米银，碳纳米管，碳纳米球和纳米铂等，广泛用于电化学免疫传感器的制备。其中纳米金为最常见的一种纳米材料。^[[vi]]Feng等合成壳聚糖稳定化的金纳米粒子，成功地固定在半胱氨酸/Au电极上，通过自组装法（SAM）构建血红素蛋白修饰电极。由此产生的电极显示了血红素蛋白质的直接电化学行为，反应灵敏，稳定性好。^[[vii]]Cai等用胶体金以提高金电极上DNA的固定量，最终降低了DNA生物传感器的检测限。^[[viii]]Zhang等将纳米金和钴的合成物层层组装到了L-半胱氨酸修饰的金电极上以检测流行性乙型脑炎疫苗。

呋喃西林是呋喃类药物中的一种，属于抗感染常用的药物，它的代谢产物是氨基脲(SEM)，能干扰细菌的糖代谢过程和氧化酶系统而发挥抑菌或杀菌作用，其抗菌谱较广，对多种革兰阳性和阴性菌有抗菌作用，能抑制一般的细菌，高浓度时可杀菌。在动物方面，主要用于禽白痢病和兔球虫病的治疗。由于其毒性较大，不适于口服治疗全身性感染，仅作为表面消毒剂用于敏感致病菌所致的皮肤和黏膜感染。畜禽对呋喃类药物的毒性反应，表现为兴奋、惊厥或瘫痪的性神经症状，以及全身出血和反刍动物消化障碍等慢性中毒反应。但最潜在的威胁是动物源性食品中呋喃西林残留超标，在引起人类食品中毒的同时也导致国际畜禽产品贸易的发展。大量用于水产养殖中肠道细菌感染等疾病治疗。由动物性食品超标进入人体后，产生副作用主要有引起多发性神经炎、脊髓病（主要损害脊髓的后索及侧索）中毒性精神病，包括胃肠道及精神症状，发热、头晕、失眠及末梢神经炎等等；另为大约有0.5％～2％的人群对呋喃西林药物过敏，以恶心呕吐为主，部分超敏反应，表现为皮肤瘙痒，全身出现团块丘疹并融合成片，胸部和手臂较多。

故本实验拟采用制备纳米金-壳聚糖生物复合膜修饰电极制备成免疫传感器来进行实际样品中氨基脲的检测。

二．课题主要研究内容：