[发明专利]一种基于聚多巴胺复合胶囊标记的凝血酶核酸适配体光电化学传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于聚多巴胺复合胶囊标记的凝血酶核酸适配体传感器的制备方法及应用，属于新型功能纳米复合材料的制备和生物传感器检测技术领域。

背景技术

由丝氨酸蛋白质水解而成的凝血酶是一种重要的丝氨酸蛋白酶。在人体生理和病理过程中都发挥着重要作用，可以作为相关疾病诊断的生物标识物。衡量凝血机制的重要指标是凝血酶的浓度和活性，对于揭示肿瘤的发生机制及作为早期诊断、治疗、疗效及愈后的判断依据意义重大。

光电化学免疫传感器是一种较为新颖、发展迅速的传感器，它兼具了光化学方法和电化学技术的优势；同时，核酸适配体是通过SELEX技术筛选出来的，将筛选出来的适配体作为识别元件与光电化学传感器相结合，具有适配体的高选择性和特异性结合的优势，又具有光电化学传感器的体积小，选择性和灵敏性高、操作简单、低成本等优点。本发明制备了一种基于聚多巴胺复合胶囊标记的凝血酶核酸适配体光电化学传感器。

本发明采用溶剂热法制备TiO₂纳米材料，利用聚多巴胺胶囊吸附Cd²⁺得到Cd²⁺@聚多巴胺复合胶囊，用于标记凝血酶核酸适配体，通过原位生长方式在聚多巴胺胶囊上原位生成CdS纳米粒子，由于TiO₂与原位生成的CdS之间的协同效应显示出非常优异的光电化学活性，提高了传感器的灵敏度，扩宽了线性范围，有效地降低了传感器的检出限，实现了对凝血酶的超灵敏检测。该方法结合光电化学和核酸适配体技术，具有灵敏度高、特异性好、操作便捷等优点，有效克服了目前凝血酶检测方法的不足。

发明内容

本发明的目的之一是利用聚多巴胺胶囊吸附Cd²⁺，得到Cd²⁺@聚多巴胺复合胶囊，利用原位生长方法，在聚多巴胺胶囊上原位生成CdS纳米粒子。

本发明的目的之二是基于TiO₂与聚多巴胺胶囊上CdS之间协同效应和核酸适配体与目标物的特异性识别功能，构建了一种夹心型光电化学免疫传感器，实现凝血酶的超灵敏检测。

本发明的技术方案如下：

1. 一种基于聚多巴胺复合胶囊标记的凝血酶核酸适配体光电化学传感器的制备

（1）在聚多巴胺胶囊溶液中滴加1~3 mL的1 mol/L的硝酸镉溶液，充分振荡，离心除去上层清液，得到Cd²⁺@聚多巴胺复合胶囊；加入2 mL凝血酶核酸适配体溶液，在4°C恒温振荡箱中振荡2~6 h，离心去除上清液，得到Cd²⁺@聚多巴胺复合胶囊标记的凝血酶核酸适配体；加入2 mL的质量分数1%的牛血清白蛋白BSA溶液，常温下振荡1 h，离心除去上清液；再加入超纯水2 mL，充分分散，得到Cd²⁺@聚多巴胺复合胶囊标记的凝血酶核酸适配体溶液，4°C冰箱储存备用；

（2）将2.5×0.8 cm²的ITO电极依次浸没在50°C的丙酮、水、乙醇和水中分别超声清洗30 min，然后用高纯氮气吹干；滴加10 µL的1~6 mg/mL的TiO₂纳米粒子悬浮液于ITO电极，用马弗炉300~600°C煅烧后，得到TiO₂纳米粒子修饰的ITO电极，冷却到室温；

（3）在TiO₂纳米粒子修饰的ITO电极上，依次滴加6 µL的2~7 μmol/L凝血酶核酸适配体，质量分数1%的牛血清白蛋白，封闭非特异性结合位点，超纯水冲洗，4°C冰箱中晾干；

（4）滴加1×10^-15~1×10^-11 mol/L一系列不同浓度的凝血酶溶液，反应30 min，超纯水冲洗，4°C冰箱中晾干；

（5）滴加6 µL的Cd²⁺@聚多巴胺复合胶囊标记的凝血酶核酸适配体溶液到电极表面，反应20~40 min，超纯水冲洗，4°C冰箱中晾干；

（6）滴加6 μL的0.1~1.0 mol/L的Na₂S溶液，反应10~30 min，用超纯水冲洗，4°C冰箱中晾干，制备得到了一种基于聚多巴胺复合胶囊标记的凝血酶核酸适配体光电化学传感器。

2. 聚多巴胺胶囊的制备