[发明专利]一种检测β‑淀粉样蛋白寡聚体的类免疫电化学传感器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测β-淀粉样蛋白寡聚体的类免疫电化学传感器及其制备方法，具体涉及一种以抗体和核酸适配体形成夹心型结构识别β-淀粉样蛋白寡聚体的类免疫电化学传感器及其制备方法，属于生物传感和电分析化学检测技术领域。

背景技术

随着我国步入老龄化社会，阿尔茨海默病(AD)的发病率逐渐提高，严重危害老年人的身心健康并影响生存质量。AD标志物的检测是实现早期诊断和了解病情发展的重要途径。研究表明，AD的发生和大脑里淀粉样斑块的形成密切相关。斑块形成是由于分泌酶复合物异常切割淀粉样前体蛋白而产生的过量β-淀粉样蛋白(Aβ)所致。与单体和纤维聚集体Aβ相比，Aβ寡聚体更大的比表面积使其含有丰富的β折叠构象，从而疏水残基从蛋白质表面被挤压出来引起钙离子内流、多巴胺外漏、线粒体去极化而导致细胞凋亡。因此，寡聚体被认为比纤维聚集体更具有毒性，可溶性Aβ寡聚体已经被作为AD的标志物。

常用的检测Aβ寡聚体的方法主要有酶联免疫法、磁共振成像法、光谱法、比色法及电化学法。在这些方法中，酶联免疫法具有高的可靠性，但比较耗时且需要昂贵的酶标抗体试剂；磁共振成像法需要复杂的大型设备；光谱法往往需要合成复杂的探针分子且信号容易受到生物体系中其他物质的干扰；纳米金比色法实现了Aβ的快速测定，然而选择性仍然需要提高。电化学法由于具备快速、简便及易微型化等优点，研究者利用电化学方法和生物分子(包括抗体、蛋白及多肽)与Aβ的强相互作用在检测Aβ方面获得了良好的选择性和灵敏度[(a)Yu Y.Y.,Zhang L.,Li C.L.,Sun X.Y.,Tang D.Q.,Shi G.Y.,Angew.Chem.Int.Ed.2014,53:12832-12835.(b)Li H.,Xie H.N.,Cao Y.,Ding X.R.,Yin Y.M.,Li G.X.,Anal.Chem.2013,85:1047-1052.(c)Yu Y.Y.,Sun X.Y.,Tang D.Q.,Li C.L.,Zhang L.,Nie D.X.,Yin X.X.,Shi G.Y.,Biosens.Bioelectron.2015,68:115-121.(d)Liu L.,He Q.G.,Zhao F.,Xia N.,Liu H.J.,Li S.J.,Liu R.L.,Zhang H.,Biosens.Bioelectron.2014,51:208-212.(e)Liu L.,Zhao F.,Ma F.J.,Zhang L.P.,Yang S.L.,Xia N.,Biosens.Bioelectron.2013,49:231-235.(f)Rama E.C.,González-García M.B.,Costa-García A.,Sensor.Actuat.B 2014,201:567-571.]。但是由于在体液中Aβ寡聚体浓度较低及易发生聚集形成纤维的特性，使得在实际样品检测中有相当大的难度。实现体液(如脑脊髓液)中的Aβ寡聚体检测对AD的早期诊断和病情控制具有重要的意义。

选择性是生物传感器重要的性能指标。能够实现对蛋白高特异识别的分子除了昂贵的抗体外，还有核酸适配体。核酸适配体的作用本质是一段单链核酸分子折叠形成特定三维结构而与生物靶标特异性结合。筛选出的核酸适配体不仅具有抗体所具备的高特异性、高亲和力和高稳定性，且还具有便于化学修饰、功能化、大量低成本与可重复性合成等传统免疫学与化学分子识别无可比拟的优势。Aβ寡聚体的核酸适配体能够在Aβ单体及纤维体共存下与其特异性结合[Tsukakoshi K.,Abe K.,Sode K.,Ikebukuro K.,Anal.Chem.2012,84:5542-5547.]。核酸适配体的成功筛选为选择性检测Aβ寡聚体提供了一种可能。另外，纳米材料的可控构筑将为提高测试的灵敏性提供契机。

本方法利用核酸适配体对目标分子的高特异性结合，设计构建抗体和核酸适配体夹心型类免疫电化学传感器；进而利用纳米材料的优异性能，引入电化学信号并实现信号的放大；将其应用于脑脊髓液中标志物Aβ寡聚体的测定，促进AD的早期诊断。目前未见相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测Aβ寡聚体的类免疫电化学传感器，实现AD体液中标志物分子Aβ寡聚体的高灵敏和高选择性检测。另一目的在于提供其制备方法。