[发明专利]一种基于石墨烯氧化物传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明属于生物医学领域，公开了一种基于石墨烯氧化物传感器及其制备方法和应用，具体涉及一种基于Tween 80修饰的石墨烯氧化物—核酸适配体传感器及其检测凝血酶的方法本发明的技术方案主要包括：1）制备石墨烯氧化物；2）把石墨烯氧化物加入到Tween 80通过自组装修饰后的Au NP标记的核酸适配体上；3）加入不同浓度的凝血酶，通过石墨烯氧化物表面吸附的核酸适配体标记AuNP的紫外吸收强度的变化，进行检测。本发明充分利用石墨烯氧化物的特性，采用AuNP标记的核酸适配体序列与凝血酶特异性结合，通过AuNP紫外吸收值的变化，能高灵敏度、无标记、低成本地实现凝血酶的微量检测，通过加入Tween 80，将石墨烯氧化物‑核酸适配体传感器对凝血酶检测限提高至0.005 nM。

技术领域

本发明属于生物医学领域中的蛋白质检测领域，涉及一种基于石墨烯氧化物传感器对凝血酶（thrombin）的检测方法，具体涉及一种基于失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚（Tween 80）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thrombin是凝血连锁反应的主要效应蛋白酶，thrombin能使纤维蛋白原转化成纤维蛋白。局部应用后作用于病灶表面的血液很快形成稳定的凝血块，用于控制毛细血管、静脉出血，或作为皮肤、组织移植物的黏合、固定剂。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(Patthara K., Sunil K., Arya, Chee C.W., Lee J. O., Mi K. P. Coiled-coilpeptide based sensor for ultra-sensitive thrombin detection, Biosens.Bioelectron. 2014, 55, 26-31；Du F., Alam M. N., Pawliszyn J. Aptamer-functionalized solid phase microextraction-liquid chromatography/tandem massspectrometry for selective enrichment and determination of thrombin, Anal.Chim. Acta 2014, 845:45-52.)。GO是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米，长久以来被视为亲水性物质，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布，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)，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，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Tween80改善金纳米在缓冲液中的稳定性，缩短金纳米与核酸的链接时间，提高了反应效率并阻止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Tween 80修饰的GO传感器及其对thrombin的检测方法，Tween 80能缩短金纳米与核酸的链接时间，提高了反应效率并阻止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。

一种基于石墨烯氧化物传感器，所述传感器为石墨烯氧化物-核酸适配体传感器，是金纳米粒子Au NP表面经Tween 80修饰后，连接核酸适配体，再与石墨烯氧化物结合而成的。