[发明专利]一种基于聚乙二醇修饰的传感器及其检测凝血酶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于聚乙二醇修饰的传感器及其检测凝血酶（thrombin）的方法，具体涉及一种基于聚乙二醇（PEG）修饰的石墨烯氧化物（GO）—核酸适配体（aptamer）传感器及其检测凝血酶的方法，属于生物医学领域中的蛋白质检测方法。

背景技术

人的凝血酶是凝血连锁反应的主要效应蛋白酶。除了能够切割纤维蛋白原外，还发现能够特异性切割人类免疫缺陷病毒-1型（HIV-1）V3环保守的冠部并促进HIV-1介导的细胞融合；此外，thrombin及细胞表面thrombin受体表达的上调可能与HIV-1相关脑病的发生相关，thrombin在凝血系统的许多疾病中发挥着关键性作用。过量表达thrombin能够导致血栓形成，但是它若表达不足则可能导致血友病。因此，准确地监控thrombin对于确定给定病人的合适治疗方法是至关重要的( Liu S., Zhang X. Y., Luo W. X., Wang Z. X., Guo X. F., Steigerwald M. L., Fang X. H., Single-Molecule Detection of Proteins Using Aptamer-Functionalized Molecular Electronic Devices, Angewandate Chemie International Edition, 2011, 50 : 2496-2502.)。

GO制备简单，成本比较低，从而在生物检测中得到广泛的应用，而且GO在与DNA相互作用时，有一个重要的特点，单链DNA通过π－π效应，能吸附到GO表面(Qian, Z. S., Shan, X. Y., Chai, L. J., Ma, J. J., Chen, J. R., Feng, H., Nanoscale, 2014, 6: 5671–5674.；He, Y., Jiao, B. N., Tang, H. W., RSC Advances, 2014, 35, 8294–18300.)，aptamer 是一种单链DNA，能特异性地结合thrombin，当thrombin与aptamer特异结合后，aptamer会脱离GO表面，一些研究者基于这个特点，通过荧光标记的aptamer对thrombin进行特异性检测（Wang, L., Zhu, J. B., Han, L., Jin, L. H., Zhu, C. Z., Wang, E. K., Dong, S. J., ACS Nano, 2012, 6, 6659–6666.；Bai, Y. F., Feng, F., Zhao, L., Wang, C. Y., Wang, H. Y., Tian, M. Z., Qin, J., Duan, Y., L., He, X. X., Biosensors and Bioelectronics, 2013, 47, 265–270.），但这个方法存在一个缺点：被检测的thrombin能非特异性地吸附到GO表面，从而阻止检测灵敏性的提高。为发展高灵敏、快速地、低成本地检测thrombin的方法，我们利用PEG阻止GO表面非特异性吸附的thrombin，提高检测的灵敏度，发展一种灵敏度较高的thrombin的检测方法。 发明内容

本发明目的是提供一种基于PEG修饰的GO传感器及其对thrombin的检测方法，PEG能阻止GO表面对thrombin的非特异性吸附，从而高灵敏、快速、低成本对thrombin进行检测。

一种基于PEG修饰的传感器，按照以下方法制备：

（1）制备GO：通过改良的Hummers法大批量制备GO，将GO真空干燥备用，使用前，在水溶液中超声分散；

（2）PEG的修饰：加入PEG，PEG通过自组装与GO表面相结合，阻止thrombin非特异吸附，加入的PEG的浓度为50 nM；

（3）合成thrombin的aptamer：5’- GG TTG GTG TGG TTG G -3’，5’末端标记羧基荧光素（FAM）；

（4）荧光淬灭：将aptamer加入到GO水溶液中，即制备成为基于PEG修饰的检测aptamer的GO-aptamer传感器；GO能够淬灭aptamer末端标记的FAM的荧光；其中aptamer的浓度为5-40 nM；GO的浓度为6 -50 μg/mL；