[發明專利]一種基于可控釋放技術的谷胱甘肽熒光傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201710137776.1
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106802294B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 王衛;董穎杰;陳晨;王鳳英;羅細亮
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明提出了一種基于可控釋放技術的谷胱甘肽熒光傳感器及其制備方法，該傳感器可用于重大疾病的臨床診斷與治療、食品、藥品、生命科學等領域。本發明將金納米籠與谷胱甘肽識別探針相結合，通過靜電組裝作用在金納米籠表面形成具有可生物響應的分子門，利用識別探針與靶分子之間發生的特異性的分子識別反應，導致識別探針從金納米籠表面脫離，從而使分子門被打開，金納米籠內的客體分子如熒光分子得以釋放，實現了熒光信號的增強與檢測。該方法使谷胱甘肽的檢測靈敏度得到顯著提高，可實現對谷胱甘肽的高靈敏、高選擇性檢測。同時，基于本發明的可控釋放技術也為腫瘤靶向、藥物輸送、重大疾病的早期診斷與治療提供了新的技術和方法。

技術領域

本發明涉及一種基于可控釋放技術的谷胱甘肽(GSH)熒光傳感器及其制備方法，具體涉及一種可在生物體內細胞及組織當中用于檢測谷胱甘肽的熒光傳感器及其制備方法。

背景技術

谷胱甘肽(GSH)是一種由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸構成的三肽化合物，來自于半胱氨酸殘基中的巰基使它成為具有重要意義的生物活性物質。GSH廣泛存在于動、植物細胞，是細胞內含量最豐富的非蛋白巰基物。GSH在人體各種組織及細胞中的含量以及與各種疾病的關系備受關注，至今一直是廣泛研究的熱點。GSH參與生物體內多種生化反應，具有非常重要的生理作用，如氨基酸的轉運，蛋白、核酸的合成，抗氧化作用等等。作為機體中廣泛存在的重要抗氧化劑，GSH在防衛機體免受自由基傷害、抗腫瘤及抗衰老等方面發揮了重要作用。特別是GSH所具有的抗突變作用，有利于抑制誘發癌癥基因的突變，對肝癌、肺癌、皮膚癌、前列腺癌等多種癌細胞病變有一定的抑制作用，據稱，GSH是人體內最有效的抗癌物。

生物體內細胞及組織當中GSH及相關巰基物濃度的改變與多種重大疾病相關聯。因此，GSH的含量是衡量機體內抗氧化能力大小的重要指標。報道稱，如果GSH在體內的含量低于正常水平，將導致像糖尿病、酒精肝中毒、白內障、癌癥、帕金森綜合征、心血管疾病、阿耳茨海默氏病(Alzheimer，早老性癡呆)等一系列病癥在人體的發生。因此，常規診斷利用GSH及相關巰基物的濃度檢測作為某些疾病診斷的重要依據。由此可見，建立高效、靈敏、經濟的GSH及相關巰基化合物的檢測方法不僅有助于重大疾病的臨床診斷與治療，同時，對于生物、醫學、生命科學、食品、醫藥等諸多領域的研究與應用均具有重要意義。

目前，發展了多種測定GSH的檢測技術，包括化學的、儀器的，諸如紫外/可見分光光度法、熒光法、酶循環法、電化學法、化學發光法、電致化學發光法、高效液相色譜法、氣相色譜法、毛細管電泳法等多種方法，每種方法在靈敏度、選擇性、穩定性、檢測時間、成本、儀器等方面都各有其優缺點，目前還沒有一種既快速、穩定、特異，又十分靈敏、經濟的測定方法。影響了它們在高通量的常規臨床檢測及生物研究中的應用。根據GSH檢測技術的發展趨勢來看，迫切需要提高檢測靈敏度以實現微量樣品的高靈敏、高特異性的檢測要求。

近年來，現代分子生物學技術及納米技術的快速發展為GSH的高靈敏、特異性生物傳感檢測技術提供了新的思路和技術。作為金納米粒子家族中的新材料，金納米籠一經問世便得到了廣泛的關注和研究。研究表明，作為還愿型物質的GSH能夠與含有雙硫鍵(—S—S—)的物質發生特異性反應，可將其中的雙硫鍵切斷并分別將其還原為巰基(—SH)，同時，自身被氧化，生成氧化型產物GSSG。本發明根據GSH的這一反應特性，將其巧妙地應用到基于納米材料的生物傳感的設計與應用領域，為GSH的高靈敏檢測提供了新型、特異、高效的檢測平臺。采用金納米籠作為納米載體，利用含有雙硫鍵的生物分子構建基于可控釋放的熒光傳感器檢測GSH的技術還未見文獻報道。

發明內容