[发明专利]一种检测17 β-雌二醇的电化学传感器及其制备和使用方法

说明书

本发明属于传感器领域，涉及聚合膜修饰电极与适配体传感器，特别是指一种检测17β‑雌二醇的电化学适配体传感器及其制备和使用方法。通过引入核酸适配体片段AF1和AF2，当目标物E2存在时AF1和AF2在电极表面结合成复合物，表现出完整适配体的功能，识别目标分子前后使得金纳米颗粒与电极表明的距离发生变化，从而获得电化学信号的改变，其检测限可实现20 fM（LSD）、0.77 fM（GCE）本申请的传感器设计方案构建于一次性、便携式、低成本的LSG上，这将便于传感器的商品化，为实现检测E2的便携式传感设备方面具有巨大的应用潜力。

技术领域

本发明属于传感器领域，涉及聚合膜修饰电极与适配体传感器，特别是指一种检测17β-雌二醇的电化学适配体传感器及其制备和使用方法。

背景技术

17β-雌二醇（E2）是一种常见的干扰内分泌的甾醇类激素，绝大部分哺乳动物的主要雌激素是E2，其他重要的雌激素有雌三醇和雌酮。E2已广泛用于畜牧业以促进动物生长，增加瘦肉率和产奶量。肉类和牛奶等动物食品中残留的过量E2会导致女性的生育问题，增加患卵巢癌和乳腺癌的风险。同时该激素水平体内异常也会会导致其他健康问题，如骨骼脆弱、尿路感染、甚至抑郁。因此，建立一种简单、快速、灵敏的E2检测方法具有重要的意义。

适配体可应用于生物传感系统中来识别各种类型的目标物，从金属离子、小分子(包括毒素)到蛋白质，甚至整个细胞。小分子量的目标物，如甾醇类激素，可以使用适配体作为探针检测，这是由于在识别过程中引起了适配体构象的变化。适配体构象的变化可以用电化学方法检测，也可以用光学方法检测，比如荧光法和比色法。与其他检测方法相比，电化学适配体传感器因其灵敏度高、成本低、易于小型化而备受关注。金纳米粒子由于具有合成简单、便于功能化、良好的生物相容性、化学稳定性和优越的导电性能等优点，在电化学适配体传感器中被广泛用作指示剂。“劈开”的适配体系统通过独立的未功能化适配体片段的重新结合，有条件地恢复完整适配体的功能。适配体是识别和确定分子相互作用的新型识别工具，并有潜力为生物医学应用提供一种新的策略。

专利CN202010417581.4公开了一种17β-雌二醇电化学发光适配体传感器的制备方法及应用，该方法引入了E2适配体以构建新型ECL适配体传感器，以玻碳电极为载体构建了一种电化学发光适配体传感器，其检测限为1×10^-15mol/L；然而玻碳电极作为传统电极，具有良好的稳定性、结果重现性，在基础研究领域一直有着广泛的应用。相对激光打印，玻碳电极体积较大，不具备柔韧性，难以实现便携式的传感检测，同时，激光打印电极表面具有石墨烯膜状结构，可直接使用也可以与多种纳米材料结合，对扩大其未来应对多种场景进行传感的可能具有更广泛的应用价值，激光打印石墨烯薄膜具有优良的导电性、表面积大、机械性能好等优点，无需进一步修饰即可直接用作电极。在LSG的所有应用中，电化学传感器备受关注，因为LSGE具有电子转移速率快、3D介孔网络结构以及对所研究生物标志物响应灵敏等优点。LSG的另一个优点是易于模式化，可设计成多种电极。所有这些特性表明，LSG柔性薄膜传感器具有作为一次性便携式电化学传感器的潜力，适用于研制便携式传感设备。

发明内容

本发明提出一种检测17 β-雌二醇的电化学适配体传感器及其制备和使用方法，通过引入核酸适配体片段AF1和AF2，当目标物E2存在时AF1和AF2在电极表面结合成复合物，表现出完整适配体的功能，识别目标分子前后使得金纳米颗粒与电极表明的距离发生变化，从而获得电化学信号的改变，其检测限可实现20 fM（LSD）、0.77 fM（GCE）；本申请的传感器设计方案构建于一次性、便携式、低成本的LSG上，这将便于传感器的商品化，为实现检测E2的便携式传感设备方面具有巨大的应用潜力。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种检测17β-雌二醇的电化学适配体传感器的制备方法，步骤如下：