[發明專利]一種基于錳卟啉淬滅CdSe量子點的光電生物傳感器及其制法和應用

有效

• 申請號: 201810993165.1
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN109001164B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 接貴芬;李紅坤
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63;G01N27/30;G01N27/327
• 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

本發明公開了一種基于DNA酶的放大反應以及鏈式雜交摻雜錳卟啉淬滅CdSe量子點的光電生物傳感器及其制法和應用。本發明的技術方案是首先合成了形貌較好的TiO₂修飾材料和光電信號很強的CdSe QDs，然后利用了DNA酶的循環放大反應以及線性鏈式反應摻雜錳卟啉淬滅CdSe QDs構建光電生物傳感器，對凝血酶進行檢測。DNA S1和S2與凝血酶特異性結合，形成了“鉗子”結構，選擇性和靈敏度高。在鏈式雜交反應中摻雜錳卟啉，可以使大量的錳卟啉通過鏈式DNA連接到電極上，阻礙電子的傳遞，使光電信號明顯降低，顯示了很高的靈敏度。該PEC傳感分析方法，在生物分子的微量生物分析和臨床醫學有很大的應用前景。

技術領域：

本發明涉及一種基于DNA酶的放大反應以及鏈式雜交摻雜錳卟啉淬滅CdSe量子點的光電生物傳感器；以及所述生物傳感器的制備方法及其檢測凝血酶的分析應用。

背景技術：

光電分析(PEC)不僅具有光學分析方法和電化學分析方法的優點[Li,L.L.,Ge,P.,Selvin,P.R.,et.al.Analytical Chemistry,2012,84(18):7852–7856.]，也具備比傳統方法更可取的優勢，比如靈敏度高，背景信號較低，操作簡單和更低的成本。光電分析方法由于其優越性已經廣泛應用于生物標志物檢測。量子點(QDs)獨特的電化學和光物理性質在一系列領域中發現了越來越多的應用，特別是在生物分析領域，QDs的生物相容性非常好，在生物檢測方面有獨特的優勢。如功能化的QDs可以標記在各種生物分子上，可以為PEC檢測生物分子提供光電信號。基于QDs的PEC生物分析由于它們的獨特的傳感方式，在生化分析領域得到廣泛的應用，同時臨床診斷和工業分析的長期需求又繼續推動QDs在PEC傳感分析中的發展。

凝血酶是血液中的一種絲氨酸蛋白酶，能將可溶性纖維蛋白原轉化為不溶性物質。纖維蛋白，它在各種生命過程中起著關鍵的作用，并與許多疾病有關，如心血管疾病、炎癥反應、血栓栓塞性疾病和抗凝血治療[Xu,W.,Xue,S.,Yi,H.,et.al.ChemicalCommunications,2015,51(8):1472–1474.]。因此定量檢測凝血酶在臨床研究與診斷過程中十分重要。

適體(aptamer)是用配體指數富集法系統演化(SELEX)技術從人工體外合成的隨機寡核苷酸序列庫中反復篩選得到的能以極高的親和力和特異性與靶分子結合的一段寡核苷酸序列[Abnous K,Danesh N M,Alibolandi M,et al.Microchimica Acta,2017,184(4):1151–1159.]。適體與靶分子的結合和抗原-抗體作用相似，適體具有明顯優于抗體的許多特性。由于其優越性已被廣泛應用于各種分析方法，如比色法[Chang,C.C.,Wei,S.C.,Wu,T.H.,et.al.BiosensorsBioelectronics,2013,42(1):119–123.]、熒光[Chang,H.,Tang,L.,Wang,Y.,et.al.Analytical Chemistry,2010,82(6):2341–2346.]和電化學[Radi,A.E.,Acero,Sánchez,J.L.,Baldrich,E.,et.al.Journal of the AmericanChemical Society,2006,128(1):117–124.]。為了進一步提高靈敏度，降低檢測限，信號放大的方法包括聚合酶鏈反應[Wang,X.L.,Li,F.,Su,Y.H.,et.al.Analytical Chemistry,2004,76(19):5605–5610.]、納米材料標記[Sun,A.,Qi,Q.,Wang,X.,et.al.BiosensorsBioelectronics,2014,57(10):16–21.]、滾環放大[He,P.,Liu,L.,Qiao,W.,et.al.Chemical Communications,2014,50(12):1481–1484.]和酶輔助循環放大[Peng,K.,Zhao,H.,Yuan,Y.,et.al.BiosensorsBioelectronics,2014,55(55C):366–371已被廣泛納入基于適體的凝血酶檢測。事實上，這些新方法可以顯著放大信號，實現高靈敏的凝血酶檢測。