[发明专利]纳米复合材料、ESAT-6电化学适体传感器及其制备与检测方法

说明书

本发明提供一种纳米复合材料，为聚乙烯亚胺(PEI)功能化的氮掺杂石墨烯(NG)修饰HP‑Uio‑66‑NH₂‑on‑Ce‑MOF纳米材料，使用该纳米复合材料制备ESAT‑6电化学适体传感器，用于ESAT‑6的定量检测。本发明通过装载电活性物质甲苯胺蓝(Tb)后最终形成的PEI@NG@HP‑Uio‑66‑NH₂‑on‑Ce‑MOF@Tb纳米复合材料作为传感器的敏感界面；利用PEI@NG具有良好的导电性进行信号放大作用，双MOF材料即HP‑Uio‑66‑NH₂‑on‑Ce‑MOF具有多孔隙率、比表面积大及优异的生物活性，与适配体之间通过氢键，π‑π堆积和静电相互作用进而负载大量适配体，最后通过适体与不同浓度目标物的特异性结合引起Tb信号响应变化，来实现对ESAT‑6的定量检测。本发明所制备的电化学适体传感器成功用于ESAT‑6的超灵敏检测。

技术领域

本发明涉及电化学检测技术领域，具体涉及一种纳米复合材料、ESAT-6电化学适体传感器及其制备方法与检测方法。

背景技术

结核病(tuberculosis，TB)是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis，MTB)引起的致命性传染病，每年有超过1000万人成为结核病患者，这对国际公共卫生提出了严峻挑战。MTB是结核的病原体，主要感染肺部，但感染也会累及到其他器官，例如骨、关节、肾脏和大脑等，对大众的生命健康产生巨大的威胁。目前，结核的无症状感染和漏诊是结核传播和死亡的主要原因，因此，需要开发一种灵敏、快速的结核检测方法尽早发现结核，从而给予正确的治疗方案，减少结核的进一步传播。结核早期分泌抗原靶6(ESAT-6)是MTB重要的分泌性抗原，也是MTB的毒力因子，主要由Rv3875基因编码得到，且ESAT-6是MTB感染早期分泌的，因此ESAT-6蛋白可作为结核的生物标志物。

目前，常用的ESAT-6检测方法包括结MTB培养、痰涂片显微镜检查、胸部X线影像学及免疫学等检测方法。但MTB培养花费时间长；痰涂片显微镜检查阳性率较低且对痰中细菌含量要求较高；胸部X线影像学缺点在于不能提供病因诊断且不能检测到潜在的感染；免疫学方法：如结核菌素皮肤试验，但它对于接种了卡介苗的人群可能存在假阳性结果，其它如诊断试剂盒，上市的有Anda-TB ELISA诊断试剂盒、TB-SA抗体检验试剂盒等，但缺点在于目前不能有效地区分活动性结核病人和潜伏感染者。因此，设计快速、便捷、灵敏、特异的方法检测ESAT-6尤为重要。

适体(Aptamer)，是利用体外筛选技术即指数富集的配体系统进化(SELEX)技术从人工体外合成的含有10-50个可变碱基的寡核苷酸片段，可以是单链DNA(ssDNA)、双链DNA(dsDNA)或者RNA。与抗体相比，适体具有多种优势，如对广泛的靶标(如全细胞，蛋白质和低分子量有机或无机底物)具有高亲和力和高特异性，以及成本低，稳定性好，易于合成和被各种化学基团的修饰。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，根据本发明的第一方面，本发明提供一种纳米复合材料，该材料为PEI@NG@HP-Uio-66-NH₂-on-Ce-MOF@Tb纳米复合材料。

除特殊说明外，本发明所述份数均为重量份，所述百分比均为质量百分比。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种纳米复合材料，其特征在于：所述纳米复合材料为