磁性纳米材料不仅具有纳米材料优越的表面性质，还对磁场有感应，这使得它们在化学、物理、生物医学、电子材料以及传感器等诸多方面的应用越来越受到人们的关注。本论文主要研究化学发光磁酶免疫分析法，也就是通过将磁性分离技术、化学发光检测技术与免疫学方法三者相结合，实现对生物医学中的致病菌、疾病标志物等进行定量检测。化学发光磁酶免疫分析法具有纳米磁性载体的超顺磁性和高比表面积，化学发光法的灵敏度高、线性范围广、测定速度快，以及免疫法的特异性、准确性好等优点。本论文研究了由纳米磁性材料构建的多种磁性载体的制备技术，建立了新的化学发光磁酶免疫法检测的方法，实现了肿瘤标志物、致病细菌和DNA结合蛋白的检测。研究表明，该检测方法设计操作简单、灵敏度高、成本低、检测速度快，能够满足临床实践中多种复杂生物医学过程和病理指标检测的要求。本论文的主要贞献如下： (1)磁性纳米材料及磁性载体的制备 本研究成功地制备出纳米核壳式载体Co@SiO2球形单核复合磁性纳米材料和Fe3O4单磁畴纳米材料，分析了纳米Fe3O4化学合成和形成稳定胶体的机理；发展了基于Fe3O4纳米颗粒的有机磁性载体的制备技术：以非离子油酸为表面活性剂，合成出磁性Fe3O4凝胶，该胶体能够溶解在非极性溶剂中，形成稳定的超顺磁性Fe3O4溶胶。将这种超顺磁磁性溶胶分散在有机聚合物单体中，用改进的乳液聚合法制备出微米级的超顺磁聚合物磁珠。这种磁性载体颗粒在有机框架中固定了众多的磁性纳米颗粒而保证了足够的磁迁移能力，有机表面可通过表面修饰带上各种官能团，易于与生物物质相容，携带各种生物成分，从而可实现有效的生物分离。这些聚合物可以保护内部的纳米氧化物磁核不受外界环境因素的影响，可在多种介质条件下使用。 (2)血清中肿瘤标志物Free hCGβ的化学发光磁酶免疫法检测研究 肿瘤标志物作为诊断肿瘤的一种重要手段在临床中越来越受到重视，在肿瘤标志物Free hCGβ的检测上，临床上用来检测血清中Free hCGβ的含量的比色磁酶免法，虽然具有简便的优点，但由于检测灵敏度低，线性范围窄，且容易受实验因素的干扰，其应用受到了一定的限制。本论文将磁酶免疫法的高特异性和化学发光的高灵敏度优势进行结合，利用我们自行制备的超顺磁性聚合物磁珠，开发了肿瘤标志物Free hCGβ的化学发光磁酶免疫法检测，避免了采用传统ELESA中抗体包被的过程，既节约了检测时间又节省了成本。该方法与比色法比较具有样品用量少，仪器操作简便，检测时间由2小时缩短为1小时，检测限为0.22mIU/ml，较比色法下降了一个数量级，线性范围更宽，为0.45-185.2 mIU/ml，实验操作简便，仪器要求简单。在检测临床标本中与酶联免疫的比色法结果的相关系数为0.955，化学发光磁酶免疫分析法可以代替临床上普遍使用的比色磁酶免疫法。 (3)食品中大肠埃希菌E.Coli O157：H7的化学发光磁酶免疫法检测 肠出血性大肠埃希菌(Enterohemorrhagic Escherichia coli，EHEC)是一种新的致病性大肠杆菌，O157：H7是EHEC最主要的血清型，可引起出血性结肠炎(HC)、溶血性尿毒综合征(HUS)和血栓性血小板减少性紫癜(TTP)。致病力很强，已被世界卫生组织(WHO)确定为新发现的28种传染病病原体之一，成为食品安全和公共卫生监拎的重点之一。目前对它的检测方法，主要是培养后进行分型分析，往往耗时较长，且易受实验因素的干扰，无法为疾病预防和治疗提供及时准确的信息。本论文首次提出了采用化学发光磁酶免疫分析法检测食品中的E.Coli O157：H7，并将其用于猪肉中O157：H7的检测。本实验的检测限为850个，其线性范围为1000-50000。在检测临床标本中与细菌培养方法比较结果的相关系数为0.9807，化学发光磁酶免疫分析法可以作为一种新的检测O157：H7大肠埃希菌的分析办法。该方法操作简单，灵敏度高，所需设备简单便宜，易于实现小型化，符合POC(Point of Care)的现场检测要求。 (4)磁酶免疫法检测DNA结合蛋白NF-κB p50的初步研究 核因子-κB(nuclear factor-kappa B，NF-κB)是一种核转录信号分子，它能与多种基因的启动子和增强子中的κB序列特异结合，参与炎症反应有关基因的转录和调控，与一系列细胞因子、炎症介质及蛋白酶类的产生、细胞增殖、细胞外基质堆积和细胞凋亡有关，许多疾病的发生和发展都与DNA结合蛋白的异常相关。因此是生物化学、分子生物学、生物信息学及生物物理学研究的重要内容。但是有关DNA结合蛋白的检测方法目前都仍然停留在实验室研究上，目前已有文献中提过的检测方法大多费时费力，需要昂贵的设备和仪器，且很难做到定量分析，重现性差。我们首次提出采用化学发光磁酶免疫法检测DNA结合蛋白NF-κB。DNA结合蛋白能够特异性的识别双链DNA序列，本论文以序列特异性的双链DNA探针，特异性识别NF-κB蛋白，基于该原理设计了三种检测方案，对其中的酶切法原理进行了研究。实验证明，这种方法可用于DNA结合蛋白NF-κB的定量检测研究。先后研究了用于酶切法原理检测时的多种反应条件如磁珠的选择、氨基化DNA链在醛基化磁性载体上的连接、化学发光反应碳酸盐缓冲液加入量、AMPPD的加入量、磁珠和反应微管的非特异性吸附及其封闭、DNA与NF-κB结合的时间、SerF I酶切反应的时间，并在NF-κBp50蛋白稀释10倍、100倍和500倍的情况下测得其化学发光磁酶免疫的信号值，在这三种情况下，总的来说其化学发光的信号与NF-κB蛋白的取用量呈现正比关系，其检测NF-κBp50蛋白的浓度可达到0.25ng/l。 综上所述，本论文将磁性分离技术、化学发光检测技术与免疫学方法三者相结合，成功地发展了一种具有实用价值的化学发光磁酶免疫分析法。这种方法采用微弱发光测定仪，可以检测微弱的发光信号，仪器体积小，操作简便，价格便宜，性能稳定；化学发光磁酶免疫分析法具有化学发光法灵敏度高、线性范围广、测定速度快的，以及免疫法的特异性、准确性好的优点，既节约了检测时间又节省了成本，检测时间可缩短为2小时。