0 引 言

癌胚抗原(carcino-embryonic antigen,CEA)浓度可以作为良性与恶性肿瘤的鉴别依据[1～5]。临床上常用的检测手段中[6～8]，酶联免疫吸附法检测灵敏度低，而其他方法虽然检测灵敏度高，但需要特殊的仪器设备，成本高，难以对临床样本进行快速、简便、低廉的检测。无线传感技术具有成本低、便于批量化制备、操作简便等优点，在通信、半导体、机械等领域已经得到广泛应用，但在生物检测方面的应用国内鲜有报道[9～12]。

本文提出了一种新型的谐振式无源无线生物传感器，根据不同浓度的CEA抗原改变叉指电极的电容值引起带宽值发生变化，通过电感线圈互感耦合的方式读取传感器信号，实现快速检测CEA抗原的浓度，从而为良性与恶性肿瘤的判断提供简便的检查方式，实现即时检验的功能。

由于我国婚姻家庭社会工作仍处于探索阶段,其岗位体系不健全、薪酬待遇偏低、行政干预过多等多方面因素导致专门从事婚姻家庭社会工作的人员数量有限，目前在岗的大部分工作人员仍是非专业和半专业人员,社会工作人才匮乏。加之市场导向的家庭社会工作服务更趋于利益化,数量颇多的婚姻家庭服务机构的质量和水平参差不齐,专业社工机构数量较少，不能有效地集聚婚姻家庭社工行业的专业人才, 真正发挥社工的专业作用。

1 实 验

1.1 试剂和耗材

CEA，癌胚抗原的特异性抗体(anti-CEA)，癌胚抗原量子点抗体(anti-CEA二抗)均购自上海领潮生物科技有限公司。(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(3-aminopropyltriethoxysilane,APTES)、戊二醛(glutaraldehyde,GLU)和光敏苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)购自Sigma公司。10 mmol/L的磷酸盐缓冲液(phosphate buffer saline,PBS)(pH值为7.2±0.1)购自杭州吉诺生物医药技术有限公司。食人鱼(piranha)溶液为浓硫酸(H2SO4)和30 %过氧化氢(H2O2)的混合物(体积比7︰3)。在实验中，所购买的化学试剂和化学用品均可直接使用，无需纯化。所有的溶液配制均采用18 MΩ的MilliQ净化系统制备的超纯水。

1.2 谐振式无线传感器制备工艺

无线传感器包含叉指电极和电感线圈2个部分，制作工艺流程为：

一个妈妈曾跟我抱怨：“我用了延迟满足，孩子自控力不但没提高，还更差了。”她说：“去超市，孩子想买巧克力豆，我告诉他，如果你可以忍耐一个月不吃巧克力豆，就能得到你想要的变形金刚。这一个月他控制得很棒，一颗巧克力豆都没有吃，我也兑现承诺给他买了变形金刚。可第二个月，有一天我回家，发现他把我藏起来的巧克力豆全找了出来，吃得精光！”

利用普通光学显微镜观察叉指电极的结构，无源无线生物传感器主要由单层电感线圈L和叉指电容器C串联组成，外部读出系统主要由矢量网络分析仪和测试线圈组成，如图1(a)所示。测量时，将生物传感器靠近测试线圈，矢量网络分析仪输出交流信号施加在测试线圈上，通过与生物传感器上的LC谐振回路的电感线圈L互感耦合完成传递能量和信号。电极表面结合的癌胚抗原改变了传感器的参数，使传感器的复阻抗发生变化，从而改变传感器的带宽值。因此，传感器带宽的变化可以用于表征与传感器结合的癌胚抗原的浓度，实现癌胚抗原的无线无源检测。

2)匀胶光刻:在石英片表面旋涂光刻胶，通过曝光与显影在衬底表面光刻出金属电极的图形。

UVRAG基因缺失促进饥饿诱导的肝脏脂肪变性························胡晓雯 张沙沙 安 琳 AMBER Naz 朱洪新 (3,467)

3)金属蒸发:通过电子束蒸发在衬底表面沉积10 nm厚的钛膜和200 nm厚的金膜。

4)金属剥离:将轮廓以外的金属剥离，完成金属电极和电感的初步制作。

5)再一次光刻，涂覆BCB，厚度为6 μm，显影后280 ℃固化3 h。

6)为了桥接电感和电极，重复步骤(2)～步骤(5)，在两者之间制作第二层金属,得到无线传感电极基底。

1.3 无线生物传感器的修饰制备

该无线传感器的等效电路图如图1(b)所示。其中L2为传感器线圈的电感量，R2为线圈的电阻值。C2为叉指电极的电容值，RC为叉指电极的介质损耗电阻值。L1为测试线圈的电感量，R1为测试线圈的电阻值。生物传感器的谐振频率f的表达式为

本研究采用层级回归法对假设进行检验,表3中显示了分布回归模型及结果,包括反映各模型拟合情况的判定系数和调整后的判定系数,各模型的标准化回归系数,模型的显著性参数以及残差分析结果。

2)硅烷化处理：在将生物分子固定于相邻电极之间的间隙里之前，电极间隙需进行硅烷化处理。将洁净干燥的电极进行等离子体(Plasma)处理；将电极基底浸入含4 % APTES的无水乙醇溶液中；用无水乙醇清洗，120 ℃加热固定。

练习的设计尽量避免题海战术，做到轻负高效。为了达到这个目的，老师首先要跳入题海，精炼题型，突出重点，提高实效，将学生从繁重的课业中解放出来。

3)活化处理：将经过硅烷化处理的电极基底在戊二醛的水溶液中活化1 h后，用去离子水冲洗干净。

1)清洗电极基底：为了去除电极表面存在的有机物，将电极依次浸泡在丙酮、无水乙醇、piranha溶液和氢氧化钠溶液中，最后用去离子水冲洗干净，在空气中晾干。

4)交联抗体：在电极表面加入0.1 mg/mL鼠抗人Anti-CEA抗体溶液，于37 ℃孵育2 h，使抗体分子通过戊二醛的交联作用固定在电极间隙;在牛血清蛋白(bull serum albumin,BSA)溶液中封闭1 h;固定好抗体的电极用去离子水清洗干净后在4 ℃保存备用。

电极上制备的单层电容电感(LC)谐振电路与读取器构成无线信号读取单元。读取设备由连接两匝线圈天线的矢量网络分析仪组成。传感器系统电容电感值的变化转换为谐振点频率特性(即带宽)的变化。频率范围设置为10 MHz～1 GHz，每次测试重复3次，取平均值。

1.4 肿瘤标志物的电学检测

5)孵育抗原:配制所需浓度的抗原溶液，加入到已经固定好抗体的电极上，于37 ℃孵育2 h，用PBS冲洗未结合的抗原;氮气吹干，准备电学测试。

2 结果与讨论

2.1 无线生物传感器的检测原理

基于以上背景，本文尝试借助SEC一致性分析范式，选取已推行的7套真题，对具体数学学科知识考题，量化分析数学学科知识题与考试大纲标准的一致性，以期完善国家教师资格考试大纲标准，科学分析已有的试题，推动国家教师资格考试的研究和进展.

1)清洗石英片:将石英片浸没在浓硫酸和双氧水的混合溶液中(两者比例约为10︰1)加热清洗直到溶液中的气泡消失，再依次放入到丙酮/乙醇/去离子水中分别进行超声清洗，用干燥洁净的氮气吹干。

无线生物传感器的制备通过表面化学修饰的方法完成，具体修饰过程为：

在发展乡村旅游时，与其利用稀缺的政府资金进行实验性探索，不如借鉴参考他乡邻村的实践经验，有效规避风险。然而，归根结底还应结合自身特点，不可照搬照抄成功案例，沦为“东施效颦”。因此参考其他乡村旅游的发展方式时，要分析两个主体的相似程度，审视模式的适用性。

(1)

图1 无线生物传感器的测量过程

传感器谐振回路的带宽(bandwidth,B)通过在不同的驱动频率下测量复阻抗变化得到，而带宽的变化能够反映传感器系统结合的癌胚抗原的浓度。观察无线生物传感器的阻抗谱，可知复阻抗最大值对应的频率为传感器的谐振频率，通过计算-3 dB处的频率范围可以得到传感器的带宽为

(2)

2.2 修饰方法的表征结果

传感器电极表面经过硅烷化、活化处理之后，加入量子点Anti-CEA抗体(一抗)，观察其是否能够牢固连接到电极表面。在荧光显微镜下电极间隙出现分布均匀明亮的绿色荧光条带，验证了Anti-CEA抗体能够均匀修饰到传感器电极表面。另外，电极经活化处理，并在孵育Anti-CEA一抗和CEA抗原之后，再加入量子点Anti-CEA(二抗)鉴定CEA抗原的特异性，观察CEA抗原抗体特异性结合的情况。荧光显微镜下可以看到免疫反应区域出现均匀明显的红色荧光条带，验证了与Anti-CEA一抗结合的是CEA抗原，排除了非特异性结合的干扰。上述结果表明：在该传感器电极表面不仅Anti-CEA抗体能够连接到电极表面，且CEA抗原能够和固定在电极上的Anti-CEA抗体特异性结合。证明电极上进行的抗原抗体特异性结合免疫反应有效可行。

2.3 肿瘤标志物的检测效果

将空载电极连接到矢量网络分析仪进行扫频测试，得到空载状态的带宽值。在传感器修饰制备过程中，加入戊二醛、Anti-CEA一抗、10 ng/mL CEA抗原溶液后分别进行扫频测试，观察传感器系统谐振时带宽的变化。如图2所示，在电极上修饰不同物质，所对应的带宽值变化显著。随着电极表面修饰的生物化学物质越多，带宽值变化越大。也就是说，传感器表面状态的细微变化就能引起传感器系统电容值的变化，使得谐振点的频率特性也随之改变。因此，该传感器能够灵敏地检测出不同的修饰状态，能够检测出传感器系统细微的变化，具有良好的灵敏度。

图2 实验过程的带宽值变化

配制浓度梯度为1,10,100,1 000 ng/mL的CEA抗原溶液，与固定在电极上的Anti-CEA抗体进行特异性结合反应后传感器系统的响应如图3所示。

图3 带宽值随不同浓度CEA抗原的响应变化曲线

可见，随着CEA抗原浓度的增加，带宽值也不断增大，且存在很强的相关性，线性拟合得到相应的回归方程为带宽值B=4.526 67×106×lg(CEA抗原浓度)+7 433 333.35，相关系数R2=0.994 59。该传感器有较广的适用浓度检测范围，初步检测到CEA抗原浓度范围为1～1 000 ng/mL，最低检测浓度为1 ng/mL，具有良好的适用性。

3 结束语

本文提出了一种基于互感耦合无线检测的叉指电极生物传感器。通过微机电系统技术制备得到该传感器的叉指电容和耦合线圈结构，利用戊二醛交联共价修饰方法在传感器电极表面连接上Anti-CEA抗体，通过抗原抗体特异性结合的免疫反应，实现了对CEA抗原的特异性和高灵敏检测。该传感器可以为肿瘤标志物的即时检验提供依据和可行性。

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