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前列腺癌,被公认是全世界男性的健康杀手。作为一种重要的癌症生物标志物,前列腺特异性抗原(PSA)在筛查和诊断前列腺癌的过程中发挥至关重要的作用。目前,发展用于检测前列腺特异性抗原的先进分析技术成为全世界的重要课题之一。电化学免疫传感器是一种将高灵敏的电化学传感技术与特异性免疫识别反应相结合的分析检测技术。由于具有灵敏度高、选择性好、样品需求量小、检测费用低等优势,电化学免疫传感器被用于多种癌症生物标志物的检测。近年来,为实现生物标志物的灵敏检测,电催化剂常被用于电化学免疫传感器的信号放大。电催化剂的催化活性很大程度上决定了电化学免疫传感器的灵敏度,因此开发具有优异催化活性的电催化剂有利于实现PSA的高灵敏检测。本论文制备了三种新型的纳米电催化剂,并用于构建电化学免疫传感器,实现了前列腺特异性抗原的高灵敏检测。本论文的主要工作内容及创新点如下:(1)以ZIF-67纳米立方块为模板,通过Ni2+离子交换、煅烧以及CeO2 QDs生长的实验流程,制备了具有优异析氧反应(OER)活性的Ni CoO2@CeO2空心纳米立方块,并将其用作三明治型电化学免疫传感器的标记物,通过产生的极大的OER催化电流响应实现了PSA的高灵敏检测。检测PSA的线性范围是10-4~50 ng mL-1,检出限是10 fg mL-1(S/N=3)。此外,构建的电化学免疫传感器能够用于实际血清样品的PSA检测。该工作主要的创新点:首次将具有高电流响应的OER与免疫传感相结合,发展一种高灵敏电化学免疫传感器的新颖的信号放大策略。(2)以碳纳米管为纳米载体,通过氨基化作用以及Co3O4 QDs生长的实验流程,制备了具有优异电催化H2O2还原活性的Co3O4量子点(QDs)-氨基化碳纳米管(ACNTs),并将其用作三明治型电化学免疫传感器的标记物,通过电催化H2O2的还原电流响应实现PSA的高灵敏检测。检测PSA的线性范围是10-4~100 ng mL-1,检出限是20 fg mL-1(S/N=3)。此外,构建的电化学免疫传感器能够用于实际血清样品的PSA检测。该工作主要的创新点:相比于传统大颗粒的Co3O4 NPs,超小尺寸的Co3O4 QDs具有更好的电催化活性,能产生更高的电催化还原电流,从而实现电化学免疫传感器的信号放大。(3)以Cu2O为纳米载体,通过Co(OH)2纳米片生长以及Na2S溶液硫化作用的实验流程,制备了具有优异电催化H2O2还原活性的Cu2S@Co3S4,并将其用于构建免标记型电化学免疫传感器,通过产生的高的还原电流响应实现了PSA的高灵敏检测。检测PSA的线性范围是10-2~100 ng mL-1,检出限是4.2 pg mL-1(S/N=3)。此外,构建的电化学免疫传感器能够用于实际血清样品的PSA检测。该工作主要的创新点:发展一种具有优异电催化H2O2还原活性的新颖的纳米材料,从而实现电化学免疫传感器的信号放大。