侧流层析检测技术(LFSB)改善了传统检测技术中步骤复杂、成本高昂、耗费时间等问题,为目标物的快速、精准、即时检测提供了一个良好的选择与分析平台,并广泛的应用于生物化学、农业、食品与环境安全领域。但是层析检测技术仍存在需要改进与优化的方面,如缺少对某些癌症标记物的检测,检测的灵敏度需要进一步的提升,使用简便性有进一步简化的必要等等。本论文将致力于通过改进纳米粒子标记物和制备新型的层析检测试纸来解决以上存在的问题。本论文主要研究内容包括以下五个部分:1、基于Y形DNA和目标物循环放大的侧流层析生物传感器对miRNA三线检测。本文开发了一种基于目标循环放大和LFSB的可视、灵敏和准确的检测miRNA的简单策略。利用Y形DNA探针,本研究将易生物降解的miRNA转化为LFSB上成熟的DNA检测。和两线的LFSB相比,三线的LFSB提供了逻辑判断和更令人信服的结果。在最优条件下,溶液中miR-16的可视定性检测限为0.1pM,检测范围为0.0001-10nM。系统显示了对完全互补目标物和错配对链的很好的特异性识别能力。并且,在不需要复杂的纯化和分离过程的前提下,本研究在HeLa细胞裂解液中成功的检测到目标miR-16。Y形DNA结构的设计灵活性和普适性使这种传感器同时也适合于其它种类miRNA的检测,使之成为一种在实际样品中检测miRNA的通用型生物传感器,在没有贵重设备的偏远地区临床应用的现场和即时检测中显示了很大发展潜力。2、基于不同纳米粒子的侧流层析生物传感器对蛋白的检测。以IgG为目标物,本文比较了三种不同纳米粒子为标记物时LFSB的分析性能。本研究用三种不同颜色的纳米颗粒包括金纳米颗粒(GNP)、磁性纳米颗粒(MNP)和碳纳米管(CNT)标记检测抗体。三种LFSB测试区产生的颜色分别为红色、棕色和黑色。在目标物浓度范围0到20 ng mL-1内,三种LFSB的测试值和浓度都具有线性相关性,测试区的颜色强度随着样品溶液中浓度的增加而增大。三种纳米粒子的可视检测限分别为1、2和0.5 ng mL-1。基于CNT的LFSB(CNT-LFSB)的定量检测限最低,约为基于GNP的LFSB(GNP-LFSB)的两倍,和基于MNP的LFSB(MNP-LFSB)的五倍。CNT-LFSB将在疾病的快速检测中发挥重要作用。3、基于磁性碳纳米管为标记物的侧流层析生物传感器对血液中蛋白的检测。本文开发了一种基于磁性碳纳米管(MCNT)的LFSB,用于全血中蛋白质的可视检测。结合Fe304纳米颗粒的超顺磁性和碳纳米管的优异机械性能,抗体修饰的MCNT具有以下功能:(1)捕获全血中的靶蛋白;(2)从全血中磁性分离MCNT-抗体-靶蛋白复合体,降低基质效应;(3)可视和定量检测LFSB上靶蛋白的浓度。这是MCNT首次成功的作为免疫色谱标记物,无需任何复杂的纯化或样品预处理,用于LFSB上全血蛋白质的可视检测。在最优条件下,血液中兔IgG的检测范围为10-200 ng mL-1,可视检测限为10 ng mL-1。本研究提供了一种快速、低成本的检测血液中蛋白质的方法,该方法显示出临床应用和生物医学诊断中特别是在资源有限环境下的巨大前景。未来工作将旨在使用MCNT-LFSB来检测血液中的癌症蛋白质生物标志物。4、基于磁性碳纳米管为标记物的侧流层析生物传感器对血液中胰腺癌标记物糖类抗原19-9(CA19-9)的检测。开发了一种快速、低成本和灵敏的方法,通过使用MCNT和LFSB检测全血中的CA19-9。MCNT复合材料结合了 Fe3O4纳米颗粒的超顺磁性和CNT突出的机械性能,赋予MCNT-抗体偶物的三个功能:识别,分离和可视化。血液中CA19-9可以被MCNT-抗体偶合物捕获并分离,然后在LFSB上检测,可视检测限为30UmL-1,检测范围为30-1000 U mL-1。这是首次成功应用MCNT和LFSB在血液中无需样品纯化和预处理检测CA 19-9。进一步的工作将检测健康人和不同阶段胰腺癌患者的大规模血液样本。5、基于磁性碳纳米管为标记物的侧流层析生物传感器对血液中胰腺癌标记物补体因子B(CFB)的检测。使用MCNT作为标记物,本文开发了一种用于高灵敏检测CFB的LFSB。基于随着CFB浓度增加LFSB的测试区颜色的变化,本研究使用单克隆抗体而不适用多克隆抗体作为检测抗体。LFSB在流动缓冲液检测CFB的线性范围为5-100ng mL-1,可视检测限为5ngmL-1,在血液中CFB的检测浓度范围为46.88-750 μg mL-1,可在25 min内完成检测。本文得到的结果与商业ELISA试剂盒得到的结果具有很高的相关性。这种MCNT-LFSB在CFB的快速、实时检测和家庭自检测方面表现出巨大的前景,并且在偏远地区或有限的环境中对癌症生物标志物的临床诊断和早期诊断显示了巨大的发展潜力。