[發(fā)明專利]一種用于比率熒光檢測(cè)的固定化酶反應(yīng)器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711033936.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN107828772B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黨福全;王科;李南;楊蘭芳;劉俊霞;石海蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N11/14
• 分類號(hào): C12N11/14;C12Q1/60;C12Q1/26;G01N21/64
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責(zé)任公司 61201
• 代理人: 高雪霞

本發(fā)明公開了一種用于比率熒光檢測(cè)的固定化酶反應(yīng)器及其制備方法，該固定化酶反應(yīng)器是在表面胺基化的介孔二氧化硅納米顆粒孔道內(nèi)裝載熒光素后，在其表面修飾量子點(diǎn)，然后包覆一層ZIF?8，形成核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合納米粒子，再以該核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合納米粒子為載體固定化酶。本發(fā)明有效的將熒光素用量子點(diǎn)封裝在介孔二氧化硅孔隙中，形成了比率熒光體系，并以ZIF?8作為過渡層將比率熒光體系保護(hù)在其中，且其表面未飽和Zn²⁺可以有效的修飾生物酶，形成固定化酶反應(yīng)器。本發(fā)明固定化酶反應(yīng)器制備方法簡(jiǎn)單，可根據(jù)固載酶的不同，基于比率熒光檢測(cè)不同的酶解底物，且用于實(shí)際樣品檢測(cè)時(shí)無需加入額外試劑，具有檢測(cè)成本低、快速簡(jiǎn)便、靈敏度高、準(zhǔn)確性和特異性好等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于比率熒光檢測(cè)的固定化酶反應(yīng)器及其制備方法。

背景技術(shù)

膽固醇和脂肪酸酯是神經(jīng)和腦細(xì)胞中重要的化合物，它們是其他生物材料的前體，如膽酸和類固醇激素。沒有膽固醇，腦細(xì)胞就不能發(fā)送信息給我們身體的器官。膽甾醇是類固醇激素、維生素D和膽汁的前體，然而，保持人體膽固醇水平在一定范圍內(nèi)是至關(guān)重要的。在正常情況下，人體血清中的膽固醇濃度應(yīng)低于200mg·dL^-1，任何高于240mg·dL^-1的血清水平都表明血液中膽固醇含量過高。高膽固醇水平會(huì)對(duì)血管造成損害，導(dǎo)致心血管疾病、動(dòng)脈硬化、心臟病、中風(fēng)、冠狀動(dòng)脈疾病、腦血栓和其他疾病。然而，低濃度的膽固醇會(huì)導(dǎo)致低膽固醇血癥，這可能導(dǎo)致出血性中風(fēng)。迄今為止，已經(jīng)提出了許多先進(jìn)的生物傳感器設(shè)計(jì)方案選擇性檢測(cè)血液中的單一分析物用于幾種疾病診斷和治療。有幾種方法已經(jīng)用來檢測(cè)膽固醇，如電化學(xué)方法、薄層色譜法、高效液相色譜法、光學(xué)法、極譜法、比色法、光子晶體和熒光分析法。在這些方法中，熒光分析法應(yīng)用于膽固醇檢測(cè)化驗(yàn)具有簡(jiǎn)單、快速、靈敏度、時(shí)空分辨率、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。

為了獲得更準(zhǔn)確的讀數(shù)，比率熒光測(cè)定法已經(jīng)引起了相當(dāng)大的關(guān)注。通過對(duì)兩種波長(zhǎng)熒光強(qiáng)度的變化進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)環(huán)境條件的內(nèi)建校正，可以通過測(cè)量熒光強(qiáng)度的變化來檢測(cè)分析物，從而達(dá)到提高靈敏度和準(zhǔn)確度的目標(biāo)。量子點(diǎn)(QDs)由于其寬的吸收和窄的，尺寸可調(diào)的發(fā)射而優(yōu)于有機(jī)熒光團(tuán)，這使得它可以通過單波長(zhǎng)的激發(fā)實(shí)現(xiàn)不同波段的輻射。因此，QDs具有五彩熒光體系構(gòu)建的優(yōu)越。在過去的幾年里，基于雙色QDs系統(tǒng)的熒光納米探針已經(jīng)成功地開發(fā)出了用于視覺和靈敏的檢測(cè)金屬離子。

近年來，介孔二氧化硅納米顆粒(MSNs)由于其獨(dú)特的孔徑、大容量、化學(xué)和熱穩(wěn)定性以及在水溶液中的可分散性，被認(rèn)為是一種可控釋放的智能載體材料。此外，具有高表面硅烷醇的MSNs有利于各種表面反應(yīng)和生物分子的結(jié)合(Zhang,P.；Cheng,F.；Zhou,R.；Cao,J.；Li,J.；Burda,C.；Min,Q.；Zhu,J.Angew.Chem.,Int.Ed.2014,53,2371–2375.)。另一方面，由金屬離子(或團(tuán)簇)和有機(jī)橋接體組成的金屬-有機(jī)框架(MOFs)由于其高孔隙體積、高比表面積和高度有序的晶體多孔網(wǎng)絡(luò)而引起了相當(dāng)多的研究關(guān)注(Cook,T.R.；Zheng,Y.R.；Stang,P.J.Chem.Rev.2013,113,734–777.)。最近，通過將納米粒子(NPs)封裝在MOFs中，形成了核殼NP@MOF納米復(fù)合材料，進(jìn)一步擴(kuò)展了MOFs的潛在應(yīng)用。在MOFs中加入NPs是一種非常有趣的現(xiàn)象，因?yàn)樗茏孧OFs和某些類型的NPs具有新的化學(xué)和物理特性，如更高的表面積、可調(diào)的孔隙度和光致發(fā)光特性(Wang,K.；Li,N.；Zhang,J.；Zhang,Z.；Dang,F.Biosen.Bioelectron.2017,87,339–344)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于比率熒光檢測(cè)的固定化酶反應(yīng)器，以及該固定化酶反應(yīng)器的制備方法。