[发明专利]一种基于铜铁双金属有机框架纳米酶的无标记电化学免疫传感器的制备方法及免疫分析方法

说明书

本发明涉及一种基于铜铁双金属有机框架纳米酶的无标记电化学免疫传感器的制备方法及免疫分析方法，首先合成纺锤形铜铁双金属有机框架纳米酶，然后再用其修饰玻碳电极界面固定抗体分子，制备得到无标记电化学免疫传感器。该铜铁双金属有机框架纳米酶具有大的比表面积，借助于链霉亲和素对生物素化的抗体较高的选择性，使抗体能够有效的固定于铜铁双金属有机框架的表面。该传感器，在邻苯二胺溶液体系中，可催化邻苯二胺氧化，产生强的电化学信号，使抗原‑抗体特异性反应形成的免疫复合物抑制了铜铁双金属有机框架纳米酶催化，而引起电化学信号强度降低。利用降低信号和抗原浓度线性关系，可快速实现对IgG的无标记高灵敏度的检测。

技术领域

本发明涉及电化学免疫分析技术领域，具体涉及一种基于铜铁双金属有机框架纳米酶的无标记电化学免疫传感器的制备方法及免疫分析方法。

背景技术

电化学免疫传感器结合了抗原-抗体识别技术，具有特异性高、灵敏度高、操作简单、操作成本低、检测时间短、易于小型化等优点，在食品安全、临床诊断和环境分析等领域有着广泛的应用。免疫球蛋白G（IgG）是一种重要的免疫球蛋白，可中和毒素和病毒，激活补体聚集，是临床诊断慢性感染、慢性肝病、淋巴瘤、系统性红斑狼疮、多发性骨髓瘤和各种免疫缺陷疾病，以及白血病的重要生物标志物。血液和其他体液中IgG的浓度与体液免疫的标准直接相关，IgG浓度的异常往往表明疾病的风险或易受感染的程度。作为电化学免疫传感器的一个重要分支，与三明治型免疫传感器相比，无标记免疫传感器由于操作简单、使用方便、快速且无需使用二级抗体，已成为直接检测疾病标志物的一种极具吸引力且有前景的方法。

模拟酶材料具有稳定的类过氧化物酶催化活性因而逐渐代替天然酶在电化学传感上的应用。特别是贵金属纳米粒子（如金、铂等）已被成功用于电极基底修饰材料或是在信号放大策略中用作信号探针，从而构建电化学生物传感器。然而，金属有机框架纳米材料却很少被报道用来在电化学生物传感上催化活性底物。

金属有机骨架（metal-organic frameworks，MOFs）是由金属节点和有机配体构成的一类多孔材料，具有大的表面积、均匀且可调节的孔隙、可调控和多样的形貌以及可改变的表面性质，具有潜在的应用而受到了广泛关注。

双金属MOF材料是近年来提出的一种新型材料，它不仅具有金属有机骨架材料的优点，而且具有单金属MOFs所不具备的优异性能。双金属MOF含有两种金属活性中心，这有助于提高骨架结构的稳定性并增强其催化性能。现在技术中尚未公开过CuFe-MOF在电化学免疫分析领域应用。本发明首次将其引入电化学免疫分析，并用链霉亲和素将其进行功能化，再与生物素化抗体结合，构建一个新颖的人IgG电化学免疫传感器。CuFe-MOF具有良好的生物相容性和大的比表面积，在经过链霉亲和素的功能化后，能够有效固定大量生物素化IgG抗体，从而提高免疫传感器的灵敏度。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种基于铜铁双金属有机框架纳米酶的无标记电化学免疫传感器的制备方法，以构建一种新型的IgG电化学无标记免疫传感器，利用CuFe-MOF具有良好的生物相容性和大的比表面积，在经过链霉亲和素的功能化后，能够有效固定大量生物素化IgG抗体，从而提高免疫传感器的灵敏度。

本发明的目的是这样实现的，一种基于铜铁双金属有机框架纳米酶的无标记电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，制备纺锤形铜铁双金属有机框架纳米酶的微粒：将2-氨基对苯二甲酸溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，然后分别逐滴添加NaOH、 CuCl₂.2H₂O和FeCl₃.6H₂O，搅拌均匀得到混合液，将混合液转入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，然后将反应釜置于恒温鼓风干燥箱中于90～110 ℃、反应为16～20 h；然后待高压反应釜自然冷却至室温，分离反应后的沉淀物并先后用蒸馏水和N,N-二甲基甲酰胺各洗涤3次，最后于80～90℃条件下真空干燥10～12 h，得深褐色粉末即为纺锤形铜铁双金属有机框架纳米酶的微粒，粒径为500-600 nm；