[发明专利]一种蛋白质的检测方法及蛋白质检测阵列传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种蛋白质的检测方法及蛋白质检测阵列传感器。

背景技术

蛋白质的检测可应用于生物、化学、医学以及日常生活领域，因而构建灵敏、简便、准确的蛋白质检测阵列传感器以及检测方法能为这些领域带来重要意义。然而，蛋白质的结构多样性和目标分析物的复杂性给蛋白质的检测带来了极大的挑战。目前，应用最广泛的蛋白质检测方法是酶联免疫吸附阵列法(ELISA)。在该体系中，表面抗体通过“锁-钥匙”的方法与抗原结合，而另一种酶耦合抗体与显色或荧光物质反应产生可检测信号。尽管该法的灵敏度高，但因其成本高、不稳定和难于定量测定使其在实际应用中受到极大限制。

另有化学“鼻/舌”法为使用独特的“分析物-受体结合对”作为其基础的传感系统的蛋白质等分析物的检测方法。在此方法中，传感器阵列含有选择性受体，而不是“锁-钥匙”的特定识别模式。总体来说，该阵列具有化学多样性，能够对不同分析物进行差别分析。在过去的十几年中，这种方法已被用于检测多种分析物，包括金属离子、挥发性物质、芳族胺、氨基酸和糖类物质。也有研究者利用这种策略来检测蛋白质，包括基于Hamiltons卟啉类传感器，该传感器被用来识别某种金属和非金属蛋白质，Anslyn使用29种含硼酸的寡肽修饰树脂球珠来区分5种蛋白质和糖蛋白。Vincent等利用6种表面修饰正电荷基团的金纳米粒子猝灭荧光聚合物(PPE-CO2)的荧光，当加入蛋白质之后，金纳米粒子被释放出来，聚合物的荧光得到恢复，基于此，他们构建了7种蛋白质的阵列传感器。

但上述蛋白质阵列传感器的识别元件的修饰过程操作繁琐、蛋白质阵列传感器的生产成本高、应用时重现性不高。因此，本领域还需要一种制备简单且检测精准的蛋白质检测阵列传感器。

发明内容

因此，本发明首先提供一种蛋白质的检测方法，所述方法包括使用三种以上用不同基团修饰的碳点分别与蛋白质作用，测定所述碳点的荧光强度I₀以及测定所述碳点与蛋白质结合物的荧光强度I，每种碳点与同种蛋白质的反应次数为6次或以上，计算出每个I/I₀值，可获得一数据矩阵，再使用线性判别分析法对该数据矩阵进行分析，可实现对多种蛋白质 的判别和测定。

本发明中，所述碳点即碳量子点，也称为碳纳米粒子。本发明中，仅通过实验示意性地使用三种含不同修饰基团的碳点对血红蛋白、肌红蛋白、糜蛋白酶、人血清白蛋白、脂肪酶、溶菌酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶这8种蛋白质做出判别和检测。本领域技术人员可知的，本发明中提供的蛋白质检测方法当然也可以用于判别和检测其它种蛋白质。此外，本发明中仅示例性地指出含有氨基、羟基、羧基和含硫基团中的一种或多种修饰基团的碳点。本发明的具体实施方式部分示例性地指出了上述三种碳点的制备方法，但本领域技术人员可以采用其它的已知或未知手段来制备得到含有这样的修饰基团的碳点，这在本发明中不受限制。本领域技术人员能理解的，本发明中所使用的用不同基团修饰的碳点种类数可以超过三种，且所得检测结果会随着碳点种类数的增加变得更为准确。同理，每种碳点与同种蛋白质的反应次数也可以多于6次，所得检测结果也会随着反应次数的增加而变得更为准确。

在一种具体的实施方式中，所述基团为选自氨基、羟基、羧基和含硫基团中的一种或多种。更具体地，第一碳点表面含有氨基，第二碳点表面含有羟基和羧基，第三碳点表面含有氨基和含硫基团。所述含硫基团为巯基或硫原子两端均连接在碳原子上的基团。且所述待检测的蛋白质包含血红蛋白、肌红蛋白、糜蛋白酶、人血清白蛋白、脂肪酶、溶菌酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶中的一种或多种。在一种具体的实施方式中，所述第一碳点、第二碳点和第三碳点的激发波长分别为360nm、360nm和350nm，发射波长分别为450nm、460nm和421nm。事实上，使用本发明中提供的上述三种含不同基团修饰的碳点可用于检测的蛋白质种类并不仅限于上述八种，只是本发明的实施例中以上述八种蛋白质为模型进行研究；用以说明本发明中提供的方法适合用于对不同的蛋白质进行检测。

本发明还相应提供一种蛋白质检测阵列传感器，所述阵列传感器中包含至少三种修饰有不同基团的碳点。本发明中，所述蛋白质检测阵列传感器为一种用于检测蛋白质的产品，所述蛋白质检测阵列传感器最终可以做成试剂盒样，也可以做成试纸样，这在本发明中都不受限制。