[发明专利]一种锰-真黑素纳米粒子猝灭鲁米诺检测降钙素原的电化学发光传感器

说明书

本发明涉及一种锰‑真黑素纳米粒子猝灭PtCo‑CuFe₂O₄杂化氧化石墨烯固载的鲁米诺检测降钙素原的电化学发光传感器。为了灵敏地检测降钙素原，本发明设计了一种夹心型的猝灭型电化学发光免疫传感器，采用锰‑真黑素纳米粒子作为猝灭剂，降低PtCo‑CuFe₂O₄杂化氧化石墨烯固载的鲁米诺的电化学发光强度。猝灭机理主要是由于锰‑真黑素纳米粒子抑制电化学反应过程中过氧化氢的电氧化，并且通过能量转移进一步降低发光材料的发光强度，实现电化学发光信号的双重猝灭。根据不同浓度的降钙素原可以结合不同量的二抗标记物锰‑真黑素纳米粒子，使得该传感器电化学发光强度变化不同。

技术领域

本发明涉及一种锰-真黑素纳米粒子猝灭PtCo-CuFe₂O₄杂化氧化石墨烯固载的鲁米诺检测降钙素的电化学发光传感器。具体是采用PtCo-CuFe₂O₄杂化氧化石墨烯结合鲁米诺作为发光材料，锰-真黑素纳米粒子作为猝灭剂，猝灭鲁米诺的电化学发光行为，制备一种检测降钙素原的猝灭型电化学发光传感器，属于电化学发光检测技术领域。

背景技术

降钙素原是一种无激素活性的降钙素前肽物质。在健康人体内含量极少，血液中几乎不能被检测到。而在病理状态下，各组织器官几乎都能分泌降钙素原，其生成过程由细菌毒素和炎症细胞因子的多种因素的调节。当严重细菌、真菌、寄生虫感染以及脓毒症和多脏器功能衰竭时，降钙素原在血浆中的水平升高。因此，在本发明中，以降钙素原为检测对象，设计了一种新颖、灵敏的电化学发光免疫传感器。电化学发光是由电化学氧化还原反应诱导产生的光发射行为，电化学发光技术具有背景信号低、灵敏度高，线性范围宽等优势，因此在生物传感分析领域已经被广泛应用。

为解决鲁米诺在固体材料中电化学发光信号低的问题，在本发明中，采用PtCo-CuFe₂O₄杂化氧化石墨烯结合鲁米诺作为发光材料。制备的PtCo-CuFe₂O₄杂化氧化石墨烯复合材料，不仅可以催化H₂O₂的电还原产生更多的活性氧类，而且还可以催化H₂O₂和鲁米诺的电氧化，进而增强鲁米诺的电化学发光强度。制备的复合材料带有正电的表面电荷，而鲁米诺带有负电，因此可以通过静电吸引结合鲁米诺，避免交联剂的使用，使得发光信号更加的稳定。将发光材料分散到壳聚糖溶液中，可以通过静电吸引以及壳聚糖的包覆作用稳定地将抗体结合在复合材料表面。为了灵敏地检测降钙素原，通过分子内聚合一步制备Mn-真黑素螯合形成的纳米粒子用作猝灭剂降低鲁米诺的电化学发光信号。因此，本发明设计的免疫传感器不仅可以灵敏检测降钙素原，也为其他分析物的检测提供了一种新方法。目前基于Mn-真黑素猝灭鲁米诺电化学发光行为检测降钙素原的方法未见报道。

发明内容

本发明设计了一种猝灭型的电化学发光免疫传感器用于检测降钙素原。

本发明的目的之一是制备PtCo-CuFe₂O₄杂化氧化石墨烯直接结合鲁米诺，增强发光体的电化学发光强度和稳定性，提高传感器的灵敏度。

本发明的目的之二是制备Mn-真黑素纳米粒子，猝灭鲁米诺电化学发光行为。其中，猝灭机理如下：Mn-真黑素的紫外吸收峰和鲁米诺的ECL发生峰之间存在光谱重叠，使得Mn-真黑素与鲁米诺之间存在ECL能量转移，从而猝灭鲁米诺的ECL信号；Mn-真黑素抑制了过氧化氢的电氧化，减少超氧根自由基的产量，使得鲁米诺的ECL信号进一步猝灭。

本发明的目的之三是通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺活化Mn-真黑素表面的羧基与二抗表面的氨基反应。基于一抗-抗原-二抗之间的免疫反应，实现免疫传感器的制备，达到对降钙素原检测的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：