[发明专利]一种电化学免疫传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种电化学免疫传感器及其制备方法和在制备PSA检测试剂盒中的应用，属于电化学免疫传感器技术领域。所述电化学免疫传感器，包括工作电极，所述工作电极包括铂电极表面包覆有氧化石墨烯/聚离子液体复合材料层的修饰电极，以及与待分析目标物特异性结合的抗体1和抗体2，所述抗体1固定于氧化石墨烯/聚离子液体复合材料层，所述抗体2标记有二茂铁甲酸。本发明提供了一种新型的氧化石墨烯/聚离子液体复合物，然后修饰到裸铂电极上，采用夹心免疫的方式，制作电化学免疫传感器，二茂铁标记抗体2具有信号放大的效应，传感器用于PSA的检测的最低检测限达到了1.0pg/mL。

技术领域

本发明涉及电化学免疫传感器技术领域，具体涉及一种电化学免疫传感器及其制备方法和在制备PSA检测试剂盒中的应用。

背景技术

PSA(prostate specific antigen,前列腺特异抗原)是由前列腺上皮细胞直接分泌到前列腺导管系统中的一种糖蛋白。正常人的血清中PSA含量一般是不高于4ng/mL的，而当前列腺发生癌变时，血清中的PSA含量则会急剧上升。因此，PSA成了前列腺癌的生物标志物，同时也被认为是肿瘤标志物中器官特异性最强的标志物。近些年来，PSA作为前列腺癌的唯一标志物进行初步筛查已经得到了国际的共同认可，并在临床上应用多年。此外，血清中PSA的含量还可体现患者疾病发展的阶段，而当血清中PSA的量增加0.2ng/mL以上则会被怀疑癌症复发。针对前列腺癌，目前尚未发现可替代PSA的单一标志物，通过检测PSA，能够尽早筛查出前列腺癌患者，然后给予及时有效的治疗，是降低相关肿瘤转移性疾病的发生，提高患者的生活质量甚至是存活率的有效途径。

目前测定前列腺特异性抗原PSA的方法较多，如放射免疫分析法、酶免疫分析法、化学发光免疫法、电化学免疫分析方法以及核磁共振波谱检查法。有的方法需要昂贵的仪器，有的方法需要专业训练的操作人员，有的方法灵敏度有待提高。而电化学免疫分析方法所需仪器设备简易、操作方便、成本低廉、特异性强，是目前检测PSA的首选方法。

CN 104267184A公开了一种基于AuNPS@AgNCs纳米复合材料的免疫电化学传感器及其构建与应用方法。用石墨烯固定Ab1，PSA作为目标分析物，链霉亲和素标记的SA-AuNPs@AgNCs容易与生物素修饰的单克隆抗体Ab2结合，通过抗原抗体的特异反应，用“三明治”夹心法制备PSA免疫传感器，分别将该传感器电催化还原沉积银和H₂O₂，可用于快速、灵敏、特异性好的检测乳腺癌患者血清中超低含量的PSA浓度，以及前列腺癌和前列腺增生患者血清中f-PSA和t-PSA的值，将对于前列腺癌诊断灰色区域中的识别和诊断具有重要意义。

电极作为电化学传感器的核心，可应用纳米材料或者是复合材料等来制备修饰电极，使得电极更为功能化，可适用于多种多样的实验需求。这些材料主要包括了：石墨烯、石墨烯-金纳米颗粒、石墨烯-磁性金纳米球复合材料、石墨烯-单链DNA、碳纳米管-离子液体等等。基于这些材料构建的PSA电化学免疫传感器具有灵敏度高、快速高效等优点，但同样也存在一定的不足，如作为电极修饰材料的稳定性有待提升或单抗体-抗原反应特异性有待增强。

因此，制备出灵敏度更高、稳定性更好的电极复合材料及双抗体-抗原模型是电化学免疫分析的发展方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灵敏度更高、稳定性更好的电极复合材料，并将其应用于制备检测PSA的电化学免疫传感器中，为前列腺癌的的识别和诊断提供有效的检测手段。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电化学免疫传感器，包括工作电极，所述工作电极包括铂电极表面包覆有氧化石墨烯/聚离子液体复合材料层(GO-PIL)的修饰电极，以及与待分析目标物特异性结合的抗体1和抗体2，所述抗体1固定于氧化石墨烯/聚离子液体复合材料层，所述抗体2标记有二茂铁甲酸。