[发明专利]一种干燥介导金纳米颗粒自组装制备金基底的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，具体涉及一种干燥介导金纳米颗粒自组装制备金基底的方法，及其在ELISA检测技术上的应用。

背景技术

酶联免疫吸附测定(Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA)是一种基于抗原抗体特异性相互作用的检测反应。利用ELISA检测靶标主要是通过双抗体夹心的方法进行，即首先在基底上固定捕获抗体，然后利用抗原抗体的特异性相互作用，在捕获抗体上依次固定抗原和检测抗体，最后通过检测抗体上标记的酶分子催化底物显色、发光或产气测定靶标浓度。另外还有双抗原夹心法等。目前，ELISA已经被广泛的应用于蛋白质、小分子、细胞、细菌等靶标的检测，在环境监测、食品安全和疾病诊断等领域占有重要地位。利用ELISA方法进行检测有特异性好、稳定和灵敏度高的优点，然而，在ELISA检测靶标时，需要在4℃孵育12h来完成基底上捕获抗体的包被过程，因此十分耗时；并且，由于抗体与ELISA检测常用的96孔板基底亲和力弱，包被抗体时试剂消耗量大。与96孔板基底不同，金基底与抗体亲和力强、结合速度快，利用金基底进行ELISA检测能够有效降低试剂的用量和缩短抗体包被所用的时间。然而，目前制备金基底的方法多是基于电镀或真空蒸镀的方法，该方法需要用到大型仪器，成本高且试剂消耗量大。

因此，发展简单、快速、试剂消耗小且无需大型仪器的方法制备金基底，对于缩短ELISA包被抗体所用时间、降低试剂用量具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种干燥介导金纳米颗粒自组装制备金基底的方法及其应用，具有简单、快捷、廉价的优点，也解决了现有ELISA技术中包被捕获抗体耗时长、试剂用量大等不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种干燥介导金纳米颗粒自组装制备金基底的方法，包括：

1)将粒径5～30nm的金纳米颗粒用浓度为0.2～5μM、分子量为0.75～20kDa的mPEG-SH(甲氧基巯基修饰的聚乙二醇)修饰，得到mPEG-SH修饰的金纳米颗粒；

2)在65～95℃下干燥，以介导浓度为1～25nM的上述mPEG-SH修饰的金纳米颗粒在酶标板的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或纤维素等高分子材料制成的基底上自组装形成均匀的金纳米颗粒层；mPEG-SH在修饰过程中能够与金纳米颗粒完全、充分地结合，并能够在自组装过程中促进金纳米颗粒均匀分布；在65～95℃下干燥能够在迅速除去水分的同时促进溶液流动，从而在加快速度的同时进一步保障形成均匀的金纳米颗粒层；

3)利用还原剂还原浓度不低于0.31mM的氯金酸的方法在步骤2)得到的均匀的金纳米颗粒层上沉积金原子，从而在酶标板内形成均一的金基底。所述还原剂可以是盐酸羟胺、抗坏血酸、对苯二酚或柠檬酸钠等，优选盐酸羟胺。通过还原剂与氯金酸的量可以调控生成的金基底的厚度。

一实施例中：所述步骤1)中，金纳米颗粒的粒径为13～20nm。

一实施例中：所述步骤1)中，mPEG-SH的分子量为5kDa。

一实施例中：所述步骤1)中，mPEG-SH的终浓度为0.5～1μM。

一实施例中：所述步骤2)中，温度为75～85℃

一实施例中：所述步骤2)中，mPEG-SH修饰的金纳米颗粒浓度为2.5～10nM。

一实施例中：所述步骤3)中，所述还原剂为盐酸羟胺，盐酸羟胺的反应浓度为2～50mM。

一实施例中：所述盐酸羟胺的反应浓度为5～20mM。

一实施例中：所述步骤3)中，所述氯金酸的浓度为10～20mM。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

上述方法在ELISA检测技术中的应用，所述ELISA检测的靶标可以是细胞、蛋白质和小分子等，可以用于直接法、间接法、双抗体夹心法、双抗原夹心法、竞争法等。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

首先，通过干燥介导自组装的方法使mPEG-SH修饰的金纳米颗粒吸附于96孔板基底，此法吸附金纳米颗粒均一性好；其次，利用盐酸羟胺还原氯金酸在基底上沉积金原子，简单、廉价、试剂消耗小且形成金基底的厚度可控；再次，利用金基底与抗体的强吸附作用，进行ELISA检测包被捕获抗体时能够减少试剂用量、缩短包被所用的时间；最后，此方法制备的金基底适用于蛋白质、小分子、细胞和细菌等多种靶标的ELISA检测。基于此方法拥有简单、快捷、廉价和试剂消耗量少的优点，将进一步促进ELISA检测方法的发展。