文档介绍：硕士学位论文
肝癌肿瘤细胞的电化学阻抗传感器的制备
及应用
ELECTROCHEMICAL IMPEDIMETRIC
BIOSENSORS FOR DETECTION OF
LIVER TUMOR CELLS
刘洋
哈尔滨工业大学
2012 年 6 月
国内图书分类号: 学校代码:10213
国际图书分类号:606 密级:公开
工学硕士学位论文
肝癌肿瘤细胞的电化学阻抗传感器的制备
及应用
硕士研究生:刘洋
导师:刘绍琴教授
申请学位:工学硕士
学科:生物医学工程
所在单位:生命科学与技术学院
答辩日期:2012 年 6 月
授予学位单位:哈尔滨工业大学
Classified Index:
: 606
Dissertation for the Master Degree in Engineering
ELECTROCHEMICAL IMPEDIMETRIC
BIOSENSORS FOR DETECTION OF
LIVER TUMOR CELLS
Candidate: Yang Liu
Supervisor: Prof. Shaoqin Liu
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Biomedical Engineering
Affiliation: School of Life Science and
Technology
Date of Defence: June, 2012
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学硕士学位论文
摘要
循环肿瘤细胞(CTCs)即脱离了原发肿瘤而进入人体外周血的癌细胞,其
不仅能够传播到身体其他部位,而且能够返回其原发肿瘤并继续发展,从而增
强肿瘤生长。循环肿瘤细胞的检测可有效地应用于体外早期诊断,化疗药物的
快速评估,在癌症诊断与治疗中具有十分重要的意义。然而由于外周血中循环
肿瘤细胞数量极少,这给检测方法在临床上的应用提出了巨大的挑战,要求其
既要具有高的灵敏性,还要有良好的特异性。近些年纳米技术的发展为上述提
到的问题提供了新的机遇,并且在众多检测方法中,阻抗型免疫生物传感器具
有无需标记,可以通过阻抗的变化直接对单细胞进行检测等优点。因此本论文
基于传感器表面固定的抗体与肿瘤细胞表面抗原的特异性反应原理,利用纳米
材料优越的理化性能,制备了两种阻抗性免疫传感器用于检测循环肿瘤细胞。
利用碳纳米管的大比表面积和良好的导电性能,与上皮细胞粘附分子抗体
结合,通过抗原抗体分子之间的特异性结合,可以有效捕获循环肿瘤细胞。肿
瘤细胞的粘附会导致传感器的阻值发生改变,并且阻值变化与肿瘤细胞浓度在
一定范围内(10~105 个/毫升)呈对数线性关系。该方法可以不经过样品的预处
理过程,对全血中的循环肿瘤细胞进行精确、快速检测。
此外本文还发展了一种基于金纳米棒的场效应晶体管阵列免疫传感器。利
用介电泳沉积的方法将连接有抗体分子的金纳米棒按照电场方向顺序连接,论
文中详细讨论了影响该方法的各项因素,成功制备并优化了场效应阵列传感器。
肿瘤细胞的捕获会迅速引起传感器阻值的明显改变,阻值改变与吸附细胞数量
有关,该方法具有高通量、灵敏度高等优点。
关键词:循环肿瘤细胞;碳纳米管;金纳米棒;介电泳沉积;阻抗检测
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哈尔滨工业大学硕士学位论文
Abstract
Circulating Tumor Cells (CTCs) detach from the solid primary tumor into the
bloodstream and may travel to different tissues of the body giving rise to metastasis.
Although CTCs are very rare in the early stage of cancer patients, precise detection
of CTCs has been proven t