[发明专利]一种基于链霉亲和素功能化半导体纳米材料的肿瘤标志物电化学免疫传感器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于链霉亲和素功能化半导体纳米材料的肿瘤标志物电化学免疫传感器，是合成半导体纳米材料，利用链霉亲和素将其生物功能化，构建了一个新颖的基于链霉亲和素功能化半导体纳米材料的电化学免疫分析方法检测肿瘤标志物，属于电化学免疫分析技术领域。 

背景技术

肿瘤是严重威胁人类健康的高发病率和高死亡率性疾病，大量研究和防治资料证实，早期诊断和早期治疗是防治肿瘤与降低死亡率的最有效办法。因此，长期以来寻找能早期诊断的肿瘤标志物成为了人们关注的焦点。肿瘤标志物是癌细胞产生和释放的某些物质，常以抗原、酶、激素、代谢产物的形式存在于肿瘤细胞内或宿主体液中，根据其生化或免疫特性可以识别或诊断肿瘤。理想的肿瘤标记物应具有高特异性，适于人群普查。肿瘤标志物的血清筛查可以简便的诊断癌症。 

检测肿瘤标志物常用的方法是免疫分析方法。电化学免疫传感器将电化学分析技术和免疫技术相结合，是目前研究最多的较为成熟的一类免疫传感器，广泛应用于肿瘤标志物的检测。相对快速、简便的电化学免疫方法由于样品检测限高而不能满足低浓度肿瘤标志物的检测。生物素-亲和素标记技术（Biotin-Avdin System，BAS）是免疫标记技术的一种，20世纪70年代后期应用于免疫学，并得到迅速发展的一种新型生物反应放大系统。由于每个亲和素可结合4个生物素，可使反应信号明显放大。 

近年来，纳米技术逐步进入生物传感器领域，并引发突破性的进展。生物分子被固定在纳米尺寸的界面上，其固定密度可提高几个数量级，有利于拓宽检测的线性范围。半导体纳米材料由于其比表面积大、导电性好、生物相容性高等优点被引入到电化学免疫传感器中。因此，利用链霉亲和素将半导体纳米材料进行生物功能化，建立一个基于链霉亲和素功能化半导体纳米材料的电化学免疫分析方法检测肿瘤标志物，对肿瘤的早期诊断有重要意义。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述肿瘤标志物检测方法的缺陷，建立一种基于链霉亲和素功能化半导体纳米材料的肿瘤标志物电化学免疫传感器。 

本发明的技术方案是： 

本发明涉及一种基于链霉亲和素功能化半导体纳米材料的肿瘤标志物电化学免疫传感器，该电化学免疫传感器是通过合成半导体纳米结构材料，利用链霉亲和素将其生物功能化而获得。 

本发明更进一步的技术方案，其制备方法包括以下步骤： 

（1）合成或筛选半导体纳米材料，将其分散于壳聚糖溶液中，然后加入链霉亲和素将其进行生物功能化，得半导体纳米材料/壳聚糖/链霉亲和素的混合溶液； 

（2）玻碳电极用0.05mm的氧化铝粉抛光，用去离子水冲洗掉残留的氧化铝粉，放入稀硝酸溶液中超声清洗，最后依次用乙醇和二次蒸馏水清洗电极表面。 

（3）取半导体纳米材料/壳聚糖/链霉亲和素的混合溶液滴涂于经步骤（2）预处理电极表面，电极晾干后，加入生物素化抗体与链霉亲和素结合，制得肿瘤标志物免疫传感器。 

本发明中使用到的硝酸溶液是体积比为1:1稀溶液。 

所述半导体纳米材料可为各种比表面积较大的形貌，例如片状、刺猬状、棒状等。 

制得的肿瘤标志物免疫传感器置于检测体系中，加入肿瘤标志物样品和酶标抗体于室温温育，冲洗后检测其电流信号。 

检测中使用三电极体系，三电极体系是经过前处理的玻碳电极作为工作电极，饱和甘汞电极作为辅助电极，铂片电极作为对电极。 

本发明与现有技术相比，具有以下优点： 

（1）半导体纳米结构材料具有比表面积大、生物相容性高、吸附能力强、表面活性高等优点，利用链霉亲和素将其进行生物功能化，可提高稳定性和重复性。 

（2）每个亲和素可结合4个生物素，可使反应信号明显放大。因此在一般的电化学免疫方法的基础上引入生物素-亲和素放大系统建立快速、简便的检测方法，以期提高灵敏度，降低检出限。 

附图说明

图1.肿瘤标志物免疫传感器制备及免疫分析示意图。 

图2.甲胎蛋白标准样品检测的线性曲线。 

图3.癌胚抗原标准样品检测的线性曲线。 

具体实施方式

下面对本发明的实验过程进行详细的说明，旨在使本发明的设计流程、设计目的及其创新点和优点更加明了。 

实施例1： 

免疫传感器制备及免疫分析示意如图1：