[發明專利]一種用于檢測17β-雌二醇的光電適配體傳感器的制備方法

有效

• 申請號: 201410143464.8
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103940867A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 趙國華;范麗芳;史慧杰;劉梅川
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明涉及環境監測技術領域與納米修飾電極，尤其是涉及一種用于檢測17β-雌二醇的光電適配體傳感器的制備方法。

背景技術

內分泌干擾物對人體和其他生物體的內分泌功能有嚴重的影響，近幾年倍受關注，其中17β-雌二醇被認為是對人體和動物內分泌系統危害最大的一種環境內分泌物。它是一種天然的雌性激素，主要來源于人類或家畜的排泄物，以及含有人工合成激素藥物的使用和排放。當17β-雌二醇通過食物鏈從外部環境進入人體和其他生物體后會，干擾正常的生理過程，影響人的生長發育，降低男性出生率，增長腫瘤的病發機會，近幾年對它的研究受到全世界的廣泛關注。因此，建立一種快速的，靈敏的分析方法具有非常重要的意義。

目前，測定17β-雌二醇的方法主要有傳統儀器分析方法例如HPLC，GC，這些方法具有好的靈敏度和準確性，然而分析過程往往非常復雜，費力且耗時。Seifert?etal提出的酶聯受體分析法(ELRA）主要利用人類的雌激素受體(hER)結合雌激素物質的特性，測定17β-雌二醇，然而雌激素受體對其他的外源雌激素均具有強的親和作用，所以該方法無法實現選擇性檢測。之后，報道了基于抗體的酶聯免疫傳感器對17β-雌二醇測定，該方法的選擇性比酶聯受體法有了很大的提高，但是由于抗體本身需要在生物體內提取，提取純化過程復雜、昂貴，且穩定性差，限制了其廣泛地使用。

適配體，它具有類似于抗體的性質，是通過SELEX技術篩選出具有高度專一性結合靶物質的一系列短鏈核苷酸序列，同時它又有大量優于抗體的性質，如它可在體外化合成，合成周期短，不需要復雜的提取步驟，且穩定性好。由于其獨特的性能，基于不同方法發展的適配體傳感器具有廣泛地應用前景。自17β-雌二醇適配體被篩選出來后，用于17β-雌二醇測定的適配體傳感器已有大量報道。如熒光法，比色法，電化學適配體傳感器等。其中熒光適配體傳感器需要對適配體進行熒光基團標記來獲得響應信號，然后標記過程復雜，費時且可能影響17β-雌二醇和適配體間的親和性。比色適配體傳感器，方法簡單，快速，但往往靈敏度較低。而電化學方法由于其方法簡單、快速，且靈敏度高，對環境友好，宜實現在線監測等優點受到了越來越多的應用。在此基礎上，發展起來的一光電分析法既具有光學方法又具有電化學方法的優點，且由于其具有光激發和電流檢測不同的信號轉化形式，所以它是一種超靈敏的分析方法。因此，我們設想將超靈敏的光電分析方法與具有高親和力的17β-雌二醇適配體結合構筑一種光電適配體傳感器，用于實現高靈敏度，高選擇性檢測17β-雌二醇，以此構筑的光電適配體傳感器恰好滿足環境水體中痕量17β-雌二醇檢測的迫切要求。

在本發明中我們選用在Ti基底上直立有序生長TiO_2?NTs作為光學材料，由于TiO_2?NTs具有好的光電穩定性，大的比表面積，好的生物兼容性等優點，使其成為光電傳感器設計的一種理想的傳感材料。然而，由于TiO_2?NTs具有較寬的帶隙，只能吸收400納米以下的可見光，這會使修飾在TiO_2?NTs表面的生物分子失活，在某種程度上限制了它在生物光電傳感器設計中的直接應用，需要用窄帶的光電材料與TiO_2?NTs復合以實現可見光下下的生物傳感。因此我們將窄帶的半導體材料CdSe通過簡單的電化學沉積法一步修飾在TiO_2?NTs的內外，之后利用殼聚糖-戊二醛作為交聯劑通過交連耦合的方法將17β-雌二醇適配體修飾在復合的CdSe?NPs-TiO_2?NTs納米材料電極上成功地構筑了光電適配體傳感器。當17β-雌二醇存在時，在傳感界面形成了17β-雌二醇-適配體配合物，使電極表面的空間位阻增大，從而使光電流發生明顯變化，實現了在可見光下對17β-雌二醇定量測定。由此建立了一種光電適配體傳感器的方法檢測環境中低濃度的17β-雌二醇。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種制備簡單、成本低廉、檢測速度快、高靈敏度高選擇性的用于檢測17β-雌二醇的光電適配體傳感器的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：