[发明专利]一种基于有机光电化学晶体管的Aβ寡聚体生物传感器及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种基于有机光电化学晶体管的Aβ寡聚体生物传感器及其制备方法与应用，其中，Aβ寡聚体生物传感器包括一端插入到电解质溶液中栅电极，所述栅电极上设置有光电活性层，所述光电活性层上设置有与待测样品中Aβ寡聚体特异性结合的核酸适配体Apt1，还包括备用的与所述待测样品中Aβ寡聚体特异性结合的酶标适配体，所述酶标适配体由核酸适配体Apt2、微纳米颗粒和酶三者结合在一起组成；以及备用的与所述酶反应生成有色沉淀的催化底物。本发明采用对Aβ寡聚体高特异性结合的核酸适配体构建三明治免疫结构，在酶的催化下，可同时生成有色沉淀，同时通过有机光电化学晶体管实现对Aβ寡聚体的低成本、仪器简单、灵敏度高、选择性好的检测。

技术领域

本发明涉及光电传感器领域，特别涉及一种基于有机光电化学晶体管的Aβ寡聚体生物传感器及其制备方法与应用。

背景技术

随着世界人口老龄化趋势越来越严峻，阿尔茨海默症(AD)的发病率也在不断攀升，已成为重大疾病之一。到目前为止，临床上仍然没有有效治疗阿尔茨海默症的方法和药物。有研究表明β-淀粉样蛋白(Aβ)的积累在阿尔茨海默症发病机理中起关键作用，Aβ寡聚体(AβO)是Aβ毒性最强的一种形态，因此可以通过检测AβO含量对AD进行早期诊断。

目前，非常需要一种用于AD早期诊断的简单，低成本，敏感和选择性的传感器。有机光电化学晶体管(OPECT)作为一种新型的高灵敏生物传感技术，将有机电化学晶体管和光电化学分析方法结合起来，因此具有更高的灵敏度和更低的检测极限，且器件可微型化并制作阵列检测系统，在免疫传感等生物检测方面具有独特的优势，有望在生物传感领域得到广泛的应用。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于有机光电化学晶体管的Aβ寡聚体生物传感器及其制备方法与应用，旨在解决现有检测Aβ寡聚体的方法存在检测灵敏度低、成本高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于有机光电化学晶体管的Aβ寡聚体生物传感器，其中，包括装有电解质溶液的电解池、一端插入到所述电解质溶液中的衬底以及栅电极，所述衬底上设置有一端插入到所述电解质溶液中且间隔分布的源电极和漏电极，所述源电极和漏电极表面涂覆有有机半导体薄膜，所述栅电极插入到所述电解质溶液的一端上设置有光电活性层，所述光电活性层上设置有与待测样品中Aβ寡聚体特异性结合的核酸适配体Apt1；还包括备用的与所述待测样品中Aβ寡聚体特异性结合的酶标适配体，所述酶标适配体由核酸适配体Apt2、微纳米颗粒和酶三者结合在一起组成；以及备用的与所述酶反应生成有色沉淀的催化底物。

所述基于有机光电化学晶体管的Aβ寡聚体生物传感器，其中，所述核酸适配体Apt1的序列为NH₂-C6-GCCTGTGTTGGGGCGGGTGCG。

所述基于有机光电化学晶体管的Aβ寡聚体生物传感器，其中，所述核酸适配体Apt2的序列为SH-C6-GCCTGTGTTGGGGCGGGTGCG。

所述基于有机光电化学晶体管的Aβ寡聚体生物传感器，其中，所述酶为碱性磷酸酶，所述催化底物为与所述碱性磷酸酶反应生成蓝色沉淀的5-溴-4-氯-3-吲哚基-磷酸盐。

所述基于有机光电化学晶体管的Aβ寡聚体生物传感器，其中，所述光电活性层材料为二氧化钛、石墨烯、酞菁和CdS量子点中的一种或多种；和/或，所述有机半导体薄膜材料为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、聚吡咯、聚苯胺和聚咔唑一种或多种。

所述基于有机光电化学晶体管的Aβ寡聚体生物传感器，其中，所述微纳米颗粒为金纳米颗粒、银纳米颗粒、磁珠、碳纳米管和SiO₂纳米球中的一种或多种。

一种基于有机光电化学晶体管的Aβ寡聚体生物传感器的制备方法，其中，包括步骤：