[發明專利]一種檢測雙腫瘤標志物光致電化學免疫傳感器的構建方法

有效

• 申請號: 201711054579.X
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107860923B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 于京華;薛潔;高超民;葛慎光;顏梅
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01N33/574
• 分類號: G01N33/574;G01N33/531;G01N33/543;G01N27/327;C01G23/053;C01G23/00;B82Y15/00
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 高強

本發明公開了一種基于枝狀二氧化鈦納米棒?鈦酸鍶（B?TiO₂ NRs?SrTiO₃）異質結雙組份光致電化學免疫傳感器的構建方法，可以實現同時檢測甲胎蛋白和糖類抗原153。利用水熱法合成B?TiO₂ NRs?SrTiO₃異質結，有效地促進載流子分離與空穴傳輸，產生的光電流密度與B?TiO₂ NRs相比有顯著增加。在B?TiO₂ NRs?SrTiO₃異質結的基礎上，利用β?半乳糖苷酶和乙酰膽堿酯酶作為信號標記物，特異性的催化對氨基苯基吡喃半乳糖苷和乙酰膽堿水解，原位生成對氨基苯酚和膽堿，分別作為犧牲電子供體，用于區分光電流信號。由于合適的信號差異，該傳感器可以實現對甲胎蛋白和糖類抗原153的高靈敏檢測。

技術領域

本發明涉及雙腫瘤標志物的定量檢測領域，更具體的說是基于枝狀二氧化鈦納米棒-鈦酸鍶異質結同時特異性檢測兩種腫瘤標志物的光致電化學免疫傳感器的構建。本發明還涉及無機納米復合材料的合成領域。

背景技術

腫瘤標志物是腫瘤細胞通過基因表達而合成、分泌，或是機體因對腫瘤產生反應而異常產生的一類物質，在腫瘤早期診斷中有重要作用。及時檢測腫瘤標志物的含量對于臨床腫瘤篩查和早期診斷有重要意義，因此需要構建高靈敏度的免疫傳感器用于檢測腫瘤標志物。目前已報道的免疫傳感器大多數用于檢測單一腫瘤標志物，只有極少數的免疫傳感器用于檢測雙腫瘤標志物。與檢測單一腫瘤標志物相比，同時檢測雙腫瘤標志物策略具有檢測量大、成本低、分析速度快等優點。并且在臨床診斷中，由于單一腫瘤標志物對于腫瘤細胞異常表現的敏感性或特異性偏低，導致檢測靈敏度低，同時檢測雙腫瘤標志物則可以顯著提高檢測的靈敏度、特異性和準確度。

現如今，電化學法、化學發光法、電化學發光法和光致電化學（PEC）法等方法已用于腫瘤標志物的檢測。其中PEC法由于激發光源和檢測信號完全分離，在檢測過程中背景信號被極大的削弱，使得傳感器具有背景信號低、響應速度快、靈敏度高等優勢。目前，已經構建的用于檢測雙腫瘤標志物的PEC免疫傳感器中，大部分的工作都是通過將工作區域進行空間分離，從而區分不同腫瘤標志物產生的信號，導致制作步驟繁瑣、操作復雜、檢測過程耗時等問題。鑒于這些情況，迫切需要設計一種操作簡單、靈敏度高、在單工作區同時檢測雙腫瘤標志物的PEC免疫傳感器。

眾所周知，PEC免疫傳感器的靈敏度與光敏材料的光電轉換效率密切相關。枝狀二氧化鈦納米棒 (B-TiO₂ NRs) 作為本發明的光敏材料，具有大比表面積，良好化學穩定性和優良光電效應等優勢。但B-TiO₂ NRs的光生電子-空穴對復合速率過快，導致光電轉換效率較差。為了解決這一問題，與金屬離子摻雜、與其他半導體復合等方法已經用于提高B-TiO₂ NRs的光電轉換效率。其中，鈦酸鍶（SrTiO₃）作為n型半導體材料，其導帶位置比B-TiO₂NRs導帶位置低，使得SrTiO₃可與B-TiO₂ NRs配對產生能帶電勢差，且由于SrTiO₃與B-TiO₂NRs不同的能帶結構會產生耦合作用，因而SrTiO₃與B-TiO₂ NRs復合形成B-TiO₂ NRs-SrTiO₃異質結，可以促進光生載流子的轉移和分離，進而抑制電子-空穴對的復合，提高傳感器的靈敏度。

發明內容