[發(fā)明專利]一種檢測(cè)TNF-α的光電免疫傳感器及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710513898.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN107422018B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈艷飛;胡慧禎;潘登;張明明;張?jiān)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/403
• 分類號(hào): G01N27/403;G01N33/53
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

本發(fā)明公開了一種檢測(cè)TNF?α的光電免疫傳感器及其制備方法和應(yīng)用，光基底電極表面依次經(jīng)GO?PTC?NH₂溶液、anti?TNF?α溶液修飾，所述基底電極為玻碳電極或氧化銦錫半導(dǎo)體電極。本發(fā)明利用GO?PTC?NH₂納米復(fù)合物制備光電免疫生物傳感器用于腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的方法，與傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫吸附以及PCR等方法相比具有操作簡(jiǎn)便、技術(shù)要求低、反應(yīng)迅速的特點(diǎn)，所使用的光電探針摒棄了傳統(tǒng)金屬材料等的光腐蝕等弊端，穩(wěn)定性較好且負(fù)載量大，功能化基團(tuán)多，便于修飾。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測(cè)TNF-α的光電免疫傳感器及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

腫瘤標(biāo)志物是在癌癥患者的腫瘤或血液、尿液等其他體液中可以檢測(cè)到的分子變化，檢測(cè)其含量變化可以作為對(duì)疾病的診斷和預(yù)后指標(biāo)，用于療效觀察及監(jiān)測(cè)有無(wú)復(fù)發(fā)。現(xiàn)在的酶聯(lián)免疫法等臨床分析技術(shù)大都只能檢測(cè)到較明顯的變化導(dǎo)致疾病很少能夠在早期發(fā)現(xiàn)并且進(jìn)行干預(yù)治療，因此找到更為靈敏與特異的檢測(cè)微量抗原的方法與平臺(tái)就顯得尤為重要。光電化學(xué)傳感器依據(jù)光被半導(dǎo)體電極、金屬材料或電極周圍溶液中的反應(yīng)劑吸收后體現(xiàn)出的光能與電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)換，在生命分析領(lǐng)域具有強(qiáng)大的應(yīng)用前景，并且其靈敏度高、檢測(cè)限低、成本低、反應(yīng)快、特異性強(qiáng)，有望實(shí)現(xiàn)腫瘤等疾病早期檢測(cè)與診斷。

羧基化石墨烯(GO)是將氧化石墨烯分子環(huán)氧基活化成羧基加以利用的碳功能化材料，通過(guò)引入更多極性基團(tuán)羧基解決了石墨烯本身由于高表面積而容易團(tuán)聚的問(wèn)題，同時(shí)也增強(qiáng)了該材料的可修飾性，使其不僅可以憑借強(qiáng)大的π-π共軛與材料復(fù)合同時(shí)也可以依靠羧基化基團(tuán)與其他生物分子共價(jià)結(jié)合，并且具有良好的生物相容性，成為傳感器構(gòu)建中候選材料之一。氨基化苝四羧酸PTC-NH₂作為3,4,9,10-苝四羧酸二酐(PTCDA)的氨基化產(chǎn)物，具有氨基和共軛芳烴結(jié)構(gòu)，同時(shí)也有優(yōu)異的電子傳輸與光電響應(yīng)特性，可以作為增強(qiáng)光電信號(hào)的核心材料?；诙圄然趸〨O與氨基化苝四羧酸PTC-NH₂復(fù)合物為光電探針(GO-PTC-NH₂)，利用了碳納米材料氧化石墨烯GO的高比表面積和羧基化官能團(tuán)以及PTC-NH₂材料的優(yōu)異光電轉(zhuǎn)化性質(zhì)、氨基化官能團(tuán)的優(yōu)勢(shì)，形成一個(gè)具有較強(qiáng)光電轉(zhuǎn)化效率的光電探針。兩者之間通過(guò)強(qiáng)烈的π-π共軛以及靜電相互作用緊密嵌合，使得GO片層負(fù)載大量的PTC-NH₂分子，其中前者提供羧基以及作為載體負(fù)載更多的信號(hào)材料和識(shí)別分子，后者提供氨基且嵌入氧化石墨烯片層中增強(qiáng)導(dǎo)電性及提供光電活性。憑借該納米信號(hào)復(fù)合物自然光下的優(yōu)異光電活性進(jìn)行光電信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，用作傳感器基底材料實(shí)現(xiàn)對(duì)后續(xù)分子的檢測(cè)。

腫瘤壞死因子-alpha(TNF-α)能殺傷和抑制腫瘤細(xì)胞，抗感染，并參與某些自身免疫病的病理?yè)p傷。該痕量物質(zhì)含量的細(xì)微變化對(duì)于疾病的早期診斷、藥物療效評(píng)定或者健康狀況評(píng)估都有一定的指導(dǎo)作用。因此本體系所構(gòu)建傳感器被首先用于TNF-α光電化學(xué)檢測(cè)，該過(guò)程中通過(guò)光電流變化評(píng)價(jià)靶標(biāo)物濃度的依據(jù)主要是空間位阻與絕緣大分子對(duì)于電解液與電極表面進(jìn)行電子傳遞能力的削弱影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用羧基化氧化石墨烯(GO)以及氨基化苝四羧酸

(PTC-NH₂)復(fù)合物制備光電免疫生物傳感器用于腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的方法。即首先通過(guò)強(qiáng)烈的π-π共軛以及靜電相互作用使得大量PTC-NH₂分子緊密嵌合負(fù)載在GO片層表面，形成一個(gè)導(dǎo)電性良好且具有優(yōu)異光電活性的納米信號(hào)復(fù)合物；之后將該光電探針用作傳感器基底材料進(jìn)而負(fù)載錨定大量的anti-TNF-α識(shí)別分子構(gòu)成捕獲層；最后憑借抗原抗體之間特異的識(shí)別，檢測(cè)待測(cè)液中靶標(biāo)物TNF-α的含量。