[發明專利]海藻酸鎘、海藻酸鉛和海藻酸銅納米顆粒及其制備方法和在制備電化學免疫探針中的應用

有效

• 申請號: 201410488196.3
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN105504314B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 馬占芳;王子鳳
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: C08J3/14
• 分類號: C08J3/14;C08L5/04;G01N33/543;G01N33/574
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司11139
• 代理人: 孫皓晨,馬鑫

技術領域

本發明涉及一種藻酸鎘、海藻酸鉛和海藻酸銅納米顆粒的制備方法和在制備免疫探針中的應用，屬于電化學傳感器領域，它可以用于免疫分析和檢測。

背景技術

癌癥是一類惡性腫瘤的統稱。我國每年有300萬人被確診為癌癥，并且這一數字還在逐年上升。癌癥的治療難度大，死亡率高，是困擾人類的難題之一。研究表明，早發現早治療能夠有效的提高癌癥治愈率同時降低死亡率。癌癥的早期篩查主要針對的是腫瘤標志物。腫瘤標志物通常由胚胎組織和腫瘤組織直接產生，它的濃度變化能夠反應腫瘤的動態變化，并與瘤體大小和臨床分期有關(Joseph A.Ludwig,John N.Weinstein,Biomarkers in Cancer Staging,Prognosis and Treatment Selection,Nat.Rev.Cancer,2005,5,845–856.)。一種腫瘤標志物濃度的升高可能與多種癌癥有關，而一種癌癥可以分泌多種腫瘤標志物。因此，為了避免單一腫瘤標志物的檢測引起“假陽性”，提高診斷準確率，降低測試費用，同時檢測幾種腫瘤標志物是目前研究的一個熱點問題。

電化學免疫分析技術是一種快速、經濟、靈敏度高、可微型化的檢測腫瘤標志物的分析方法(Bhaskara V.Chikkaveeraiah,Ashwinkumar A.Bhirde,Nicole Y.Morgan,Henry S.Eden,Xiaoyuan Chen,Electrochemical Immunosensors for Detection of Cancer Protein Biomarkers,ACS Nano,2012,6,6546–6561.)。實現多組分同時檢測的電化學免疫分析技術主要有以下兩種。一種是基于位置分辨的陣列方法，此方法通常需要特殊的多通道工作電極，如濺射沉積電極或熱解石墨電極等，這些電極材料為一次性材料，導致測試成本高并產生大量廢棄物。另一種是基于標志物分辨的多探針標記方法，即在不同的二級抗體上標記不同的電化學活性信號物質，構建夾心型電化學傳感界面，直接在一根電極上實現多種腫瘤標志物的同時檢測。后者的優點在于電極可以反復使用，能有效降低成本節約資源。

構建電化學免疫傳感器的常用電化學活性物質有二茂鐵類聚合物，硫堇、甲苯胺藍、普魯士藍等有機染料類，醌、酚、醚等聚合物類，由于這類物質難以與抗體直接結合進行標記，通常需要鍵合親水官能團進行改性，或借助納米材料作為支撐體制成復合材料，間接標記抗體，制備過程復雜。Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺等過渡金屬類，具有特征的氧化還原電極電勢，常在溶出伏安方法中用作電活性信號物質，但需要強酸溶解，并在電極上鍍汞膜富集，過程繁瑣。

海藻酸鈉是由α-L-古洛糖醛酸(G單元)和β-D-甘露糖醛酸(M單元)兩種結構單元構成無支鏈的嵌段共聚物，是一種天然的多糖。它的生物相容性好，并具有很好的親水性，并含有大量的官能團如羧基和羥基，常用于蛋白細胞等生物活性物質的包埋。G單元上的Na⁺與二價金屬離子發生離子交換后，使G集團堆積交聯成網狀結構，發生不可逆的凝膠化作用。利用此作用可以制備海藻酸交聯二價離子的微球。目前制備海藻酸微球的方法主要有：滴注法、乳化法、溶劑蒸發法、高壓靜電液滴法和噴霧干燥法。這些方法制備的海藻酸微球都在微米級別，目前制備粒徑均勻、球形度好、納米級別的海藻酸微球，依然是有待解決的難題。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種海藻酸鎘、海藻酸鉛和海藻酸銅納米微球及其制備方法；

本發明的目的之二在于提供一種由所述新型海藻酸鎘、海藻酸鉛和海藻酸銅納米微球制備得到的藻酸鎘、海藻酸鉛和海藻酸銅納米微球免疫探針；

本發明的目的之三在于提供一種由藻酸鎘、海藻酸鉛和海藻酸銅納米微球免疫探針制備得到的電化學免疫傳感器。

本發明的上述目的是通過以下技術手段實現的：

本發明在微乳液中利用二價金屬離子Cd²⁺、Pb²⁺或Cu²⁺分別與海藻酸鈉交聯，形成海藻酸鎘、海藻酸鉛或海藻酸銅納米微球。這種海藻酸鎘、海藻酸鉛和海藻酸銅納米微球，用戊二醛活化后可以直接偶聯抗體制成免疫探針，其中的二價金屬離子產生特征的可分辨的電化學信號峰，金屬離子的氧化還原峰與標記的抗體建立一一對應的關系，峰高與檢測的抗原的濃度有關，從而實現三種腫瘤標志物的同時監測。