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）
在医学免疫分析中，发展一些快速、灵敏和准确的检测方法是科研工作者研究的重点、热点问题，这在临床分析中对于疾病的诊断具有非常重要的意义。电化学免疫传感器是一种将电化学技术、传感器技术和免疫分析技术三者结合而发展来的，集灵敏度高、选择性好、操作简便等优点于一身的分析技术，在疾病早期预警、临床诊断方面发挥着越来越重要的作用。近几十年来，发展新型功能化的纳米材料、探索生物大分子的固定化技术和构建信号增强技术等用于电化学免疫传感器检测生物分子的研究收到了广泛关注。
电致化学发光（Electrochemiluminescence，简称ECL）是指利用电极提供能量直接使电极表面发光物进行氧化还原反应而形成激发态，并由激发态返回到基态所产生的发光现象。ECL是化学发光的一种特殊形式，将化学发光与电化学技术相结合的一种分析方法，极大地引起了研究者的兴趣，并逐渐成为分析领域的重要分支。鳞状上皮细胞癌抗原（squamous cell carcinoma antigen）存在于子宫、子宫颈、肺、头颈等鳞状上皮细胞癌的细胞浆中，是一种高特异性肿瘤标志物。本课题主要运用纳米银（AgNPs）的表面等离子体共振效应和双共反应剂的协同信号放大策略，设计完成了以g-C3N4和AgNPs为基础的电化学免疫传感器，以实现对鳞状上皮细胞癌抗原的高灵敏度、高特异性检测。
ECL的优点众多，适用于基础化学研究。其无需激发光源，通常也不使用单色器，相对荧光光谱仪，ECL 的设备仪器简单，成本低。如采用智能手机为检测器、电池驱动的两电极系统，制造成本很低[1]。采用化学能激发，消除了荧光光度法中的瑞利散射、杂散光的影响，背景信号很低，而且发光反应是在电极表面附近进行，聚集的发光物质比较多，因此信噪比很高，故检测灵敏度远高于荧光分析法。在ECL过程中，反应试剂可以在线产生，避免外加试剂带来的干扰、污染等影响，不稳定试剂可以在电极上直接产生并参与ECL过程，因此可以实现在线检测。可通过对电极电位和电化学信号的控制进一步改善ECL的可控性和选择性。易于和高效液相色谱、毛细管电泳、流动注射分析等技术联用，从而扩展了ECL 可以分析的物质种类。
电化学免疫传感器是基于抗原抗体的特异性免疫反应建立的，同时具有专一和灵敏的优点，是免疫传感器中研究最早和较为成熟的一个分支，被广泛应用于食品、临床诊断和环境检测等领域[2-4]。在医疗诊断方面，可以直接检测癌症标志物[5]如：甲胎蛋白【6】、癌胚抗原【7-8】、前列腺特异性抗原【9】、促肾上腺皮质激素【10】、人血清绒毛膜促性腺激素【11-12】等。一个好的电化学免疫传感器应该满足以下条件【13】：（1）生物活性材料应该对分析物具有很好的选择性，在普通保存条件下是稳定的，在测试过程中不易发生改变。（2）反应最好不受物理条件如搅拌、温度和pＨ等的影响，反应速度要快。(3) 电信号响应应该与分析物浓度在较宽的浓度范围内呈线性，这种关联应该是准确、精确和可重复的。电信号不应受其它电活性物质的干扰。(4) 如果电化学生物传感器用于临床的有创监测，探针必须小且有很好的生物相容性，没有毒性。另外，传感器不要易于失去活性或水解。（5）为满足人类样品的快速分析，电化学生物传感器应可Ｗ提供实时分析。（6）电化学生物传感器应具有成本小、小巧轻便和易于操作等特点【14】。根据以上要求，本实验选择g-C3N4和纳米银（AgNPs）作为实验材料开展研究。
g-C3N4 是一种新型的无金属半导体材料，它具有类似石墨的层状二维结构，具备制备方法简单、化学稳定性高、环境友好等优点，而且能陷宽度较小(~2.7eV)，可吸收可见光区的辐射，在催化光分解水和光电流型电化学传感器方面的研究备受关注[15]。基于g-C3N4 标记的信号增强型电化学发光免疫传感器是以羧基化 g-C3N4为 ECL 发光体，用作免疫标记物。以2-氨基对苯二甲酸电聚合膜修饰玻碳电极并固定免疫探针，并与目标抗原以及 g-C3N4 标记的二抗结合形成夹心式免疫配合物，在共反应剂存在下测定 g-C3N4 的ECL信号，构成信号增强型 ECL 免疫传感器。研究结果表明，免疫配合物中g-C3N4在共反应剂H2O2 单独存在时，ECL信号强度很弱，单独使用共反应剂 K2S2O8，虽然可以获得较强的ECL信号，但在其中加入H2O2，ECL信号显著增强，而且其强度随连续电位扫描次数的增加而增强。阻抗测定揭示了H2O2的协同增强作用机制为降低电极表面的膜阻抗，加速电子传递过程【16】。
而纳米银（AgNPs）指的是运用一定的技术将银变成纳米级别的产物，它的体积非常小，因此具备一些奇特的性质，如表面效应、体积效应、宏观量子隧道效应、量子效应、和表面等离子体共振效应等【17-19】。同时，纳米银是一种十分重要的贵金属纳米材料，还具备自身独特的光、热、力、电、磁等性质。其所具有的独特的光电性质、较好的生物相容性、优异的抗菌性等，目前已被广泛应用于多个领域，它的生物学效应也逐渐受到人们的重视。鉴于AgNPs的表面等离子体共振效应很强，及其良好的生物相容性、大的比表面积和强的电化学发光性能，本实验将以AgNPs作为信号探针构建一种用于灵敏检测鳞状上皮细胞癌抗原的三明治夹心结构的电化学发光免疫传感器[16]。
本实验将对于双共反应剂的选择，以及由g-C3N4和AgNPs构建的电化学免疫发光传感器的检测性能、灵敏性、准确性等问题开展实验。基于以上内容，本实验将做如下安排：3月1日—3月20日g-C3N4、AgNPs的合成及表征；3月21日—4月12日实验条件筛选及电化学行为表征；4月13日—4月30日线性及稳定性考察；5月1日—5月10日论文初稿；5月11日—5月21日论文定稿。
将纳米材料和生物反应引入到传感界而的构建,以良好电化学活性的AgNPs为信号分子构建了几种生物传感器，采用纳米材料和生物反应用于信号放大，并将其应用于DNA、凝血酶和大肠杆菌的检测，具有良好的分析性能[14]。相信本实验的研究结果一定会对鳞状上皮细胞癌的早期检测有良好的临床指导意义。
参考文献：
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