[发明专利]DNA碳点-硅纳米水凝胶材料在制备荧光检测血清中癌胚抗原的试剂中的应用

说明书

本申请提供一种基于DNA碳点‑硅纳米水凝胶材料荧光检测血清中癌胚抗原的方法，该方法包括DNA碳点‑硅纳米水凝胶的制备和DNA碳点‑硅纳米水凝胶荧光检测癌胚抗原，DNA碳点‑硅纳米水凝胶的制备包括荧光碳点的制备、SiNPs‑CD‑DNA的制备、DNA与甲基丙烯酸的结合、聚甲基丙烯酸(MAA)‑DNA复合物的合成、DNA碳点‑硅纳米水凝胶的合成。本申请构建的DNA碳点‑硅纳米水凝胶所需反应条件简便，构造时间短，而且利用其检测血清中的CEA，具有检测范围宽、检测灵敏度高、检测选择性好的优点，能更加准确的检测出血清样本中的CEA含量，为肿瘤病人病灶的早期诊断提供帮助。

技术领域

本发明涉及DNA碳点-硅纳米水凝胶材料的应用，尤其涉及DNA碳点-硅纳米水凝胶材料在制备荧光检测血清中癌胚抗原的试剂中的应用。

背景技术

癌胚抗原(CEA)作为临床诊断癌症的广谱肿瘤标志物，与结肠癌、直肠癌、乳腺癌、肺癌等恶性肿瘤密切相关。确定其在血清中的含量，对恶性肿瘤的早期诊断、疗效评价有着非常重要的意义。

目前，临床普遍使用酶联免疫法(ELISA)检测血清中CEA的含量。ELISA是指将抗原或者抗体固定在固体载体聚乙烯微球上，根据酶联免疫识别反应，定性或者定量检测靶标物质。该方法准确性高，可检测一定浓度范围的肿瘤标志物。根据免疫过程的不同分为双抗体夹心法、双位点一步法、间接法、竞争法、捕获法、测IgM抗体法。但由于操作过程复杂、手段繁琐、检测限较高等缺点，人们又设计出了很多新型检测血清中癌胚抗原的方法，如电化学法和电致化学发光法。Wei等人利用Fe₃O₄@MnO₂@Pt纳米复合物电化学检测血清中的CEA含量，其检测限可达0.16pg/mL。Guo等人利用钌@二氧化硅核壳纳米颗粒以电致化学发光法检测血清中的CEA含量，检测限可达1.52×10^-6ng/mL。虽然这两种方法极大的提高了CEA检测的灵敏度，但存在构建时间长、稳定性差、复杂体系中精确度差等问题亟待解决。

发明内容

本申请为解决上述技术问题而提供。

本申请所采取的技术方案是：一种基于DNA碳点-硅纳米水凝胶材料荧光检测血清中癌胚抗原的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(一)DNA碳点-硅纳米水凝胶的制备

(1)荧光碳点的制备

S1、称取0.6g尿素和0.3g柠檬酸于烧杯中，加10mL去离子水使粉末完全溶解，在800W微波加热4min，放入60℃的真空干燥箱干燥1h。称取干粉质量。将黑色粉末放入40mL去离子水中，3000rpm离心20min，去除滤渣，收集上清液，即碳点原液。

(2)SiNPs-CD-DNA的制备

S2、取20μL上述碳点原液，稀释至500μL，在12500rpm离心20min，收集上清液，即碳点基液备用。

S3、在上述碳点基液中，加入20μL 10^-5M的引发DNA链和2mg EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)，混匀仪混匀后室温活化15min，即得活化液一；同时，取5.5mgNHS(N-羟基琥珀酰亚胺)加入表面氨基修饰的二氧化硅纳米颗粒溶液中，混匀仪混匀后室温活化15min，即得活化液二，将两份溶液混合，室温条件下于摇床中混匀反应2h后，放入4℃冰箱中继续反应12h，即得二氧化硅纳米颗粒-碳点-引发DNA链复合物SiNPs-CD-DNA。

(3)DNA与甲基丙烯酸的结合