[发明专利]一种荧光纳米分子印记仿生传感器及其制备方法和应用

说明书

一种荧光纳米分子印记仿生传感器及其制备方法和应用，称取碳点粉末，超声分散于硼酸盐缓冲溶液中，依次加入1‑乙基‑（3‑（二甲基氨基）丙基）碳二亚胺盐酸盐和N‑羟基琥珀酰亚胺，室温避光搅拌反应，再加入4‑乙烯基苯胺，继续搅拌反应，所得产物在水中透析，冷冻干燥后得到表面双键功能化的碳点；将模板分子、两种不同功能单体加入到致孔剂中，超声溶解后，室温下搅拌预聚合，得到预组装溶液A；将表面双键功能化的碳点超声分散于致孔剂中得到溶液B；将溶液A与溶液B混匀后，加入交联剂和引发剂，通氮搅拌，离心收集沉淀，用蒸馏水洗涤；最后用HAc‑SDS洗脱模板蛋白，将所得产物冻干，即得荧光纳米分子印记仿生传感器。

技术领域

本发明属于荧光纳米分子印记仿生传感器领域，具体涉及一种pH和温度敏感的肝癌肿 瘤标志物的荧光纳米分子印记仿生传感器及其制备方法和应用。

背景技术

肝癌即肝脏恶性肿瘤，是世界上最常见的恶性肿瘤之一，发病率居第五位，死亡率居第 三位。肝癌极其高的死亡率主要原因是临床确诊时已经近晚期，因此肝癌早期发现、早期诊 断对于癌症的成功治愈、患者成活率的提高至关重要。目前，甲胎蛋白(alphafetoprotein， AFP)作为肝癌的特异性指标，是发现原发性肝癌的极其重要的标志物。AFP是一种分子量 为70kDa的糖蛋白，在肝癌早期，AFP的的含量非常低(ng/mL)且糖基化位点和结构复杂， 在其定量测定中具有很大的挑战性。目前血清肿瘤标志物临床检测主要有酶联免疫法、放射 免疫法等，但操作复杂，耗时较长，成本昂贵，仪器体积大，巨大的放射污染及无法在社区 医院普及等缺点。因此，亟需寻找对AFP具有高特异性、高灵敏度和准确度、成本低、简单 快速的检测方法。

碳量子点作为一种新兴碳纳米功能材料，具有光稳定性好、耐光漂白、粒径小，水溶性 好、易于功能化、无毒、生物相容性好等优点，目前被广泛的用作荧光纳米传感器的信号传 导单元。虽然碳点荧光传感器具有灵敏度高、响应速度快、样品前处理简单等优点，但由于 作为分子识别单元的生物活性组分如抗体、酶、微生物等极易变性失活，可供使用的生物分 子种类有限，传感器的制作成本高及稳定性差等原因，限制了碳点荧光传感器的大规模地推 广应用。因此，获得适应性强、制作成本低、寿命长、可重复使用的识别单元，是生物传感 器进一步发展的关键之一。

分子印记技术(molecular imprinted technology，MIT)是根据自然界中抗原和抗体间特 异性分子识别原理，采用人工方法制备对特定目标分子(模板分子、印记分子)具有选择性 和亲和性聚合物的技术。通过MIT合成的分子印记聚合物(molecular imprintedpolymers， MIPs)被称为“人工抗体”，实现了不依赖生物活体获得“抗体”的愿望。因为分子印记材料对 目标蛋白具有良好的选择识别能力，因此可以通过在碳量子点的表面修饰分子印记材料，从 而提高碳量子点的选择性识别的行为。基于这种考虑，我们将分子印记技术的高选择性识别 能力和量子点的荧光性质相结合，发展一种新型的具有荧光特性的蛋白质印记材料，进而实 现AFP的灵敏、高效、快速检测。对现有技术的文献检索法发现，刘震等采用传统的方法制 备了一种专一结合指定糖蛋白的分子印记聚合物，但该方法制备的聚合物存在传质速率慢、 选择性低、灵敏度低及难以在水中合成和识别等缺点(参见刘震，李澧.一种专一结合指定 糖蛋白的分子印记聚合物及其制法和应用，CN201110416198.8)。Karfa和Tan等制备的对 AFP具有专一选择性的分子印记凝胶，但采用二氧化硅对载体表面进行修饰，易致蛋白发生 构型变化，模板除去困难及收缩效应差等缺点(参见P.Karfa,E.Roy,S.Patra,et al,Biosens. Bioelectron,2016,78,454-463.；L.Tan,K.C.Chen,C.Huang,et al,Microchim Acta,2015,182, 2615-2622.)。目前，利用分子印记技术和碳量子点相结合检测肝癌患者血清中的AFP含量的 方法，尚未见报道。

发明内容