[發明專利]一種基于肽適體的精氨酸生物傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201910604886.3
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110426435B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 馮澤猛;賀玉敏;曹忠;肖忠良;李鐵軍;印遇龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院亞熱帶農業生態研究所
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/02
• 代理公司: 長沙優企知識產權代理事務所(普通合伙) 43243
• 代理人: 周棟

本發明公開了一種基于肽適體的精氨酸生物傳感器及其制備方法。所述生物傳感器包括分子識別元件，所述分子識別元件是被修飾的肽適體；所述肽適體序列如SEQ ID NO.1所示，所述肽適體的N末端被若干個甘氨酸組成的空間單元修飾，所述空間單元的另一端被硫辛酸修飾。本發明將肽適體的高親和性、高選擇性、結構簡單、易于操作等優點與電化學阻抗性生物傳感器的快捷、操作簡單、無需標記的優勢結合起來，可以實現精氨酸的快捷、超靈敏檢測。

技術領域

本發明屬于生物傳感器監測應用領域，具體涉及一種基于肽適體的精氨酸生物傳感器及其制備方法。

背景技術

精氨酸是蛋白合成的基質，是動植物體內重要的組成成分。在應激狀態下和特殊生長階段，精氨酸為必需氨基酸。此外，精氨酸在維持許多蛋白質的電荷方面發揮著重要作用，還有助于氨的解毒、激素的分泌，并有維持免疫的作用。體液中的精氨酸水平可以作為健康狀態或者疾病如生長性腫瘤的生物標志物，同時，飲料、果汁、酒水等食品中的精氨酸含量是重要的營養水平指標，因此常常被用作質控指標。

目前，精氨酸的檢測方法主要有氨基酸分析儀、毛細管電泳法、高效液相色譜法等等，此外，熒光法也是檢測精氨酸的常用手段。氨基酸分析儀、毛細管電泳法、高效液相色譜法等檢測方法靈敏度高、特異性好，且可以同時檢測多種氨基酸的含量，但是此類設備需要專門的設備，儀器設備體積大，儀器昂貴，預處理和檢測周期長，且需專門技術，專人操作，這些限制了此類儀器的應用空間。使用熒光的方法雖然具有很高的靈敏度，但是由于除芳香族氨基酸外，其他氨基酸的熒光檢測通常需要對氨基酸進行衍生化。

生物傳感器的發展，為氨基酸的快速檢測提供了新的可能。生物傳感是一個多學科交叉的領域，隨著生物學、化學、材料科學等技術學科的發展，基于適配體的生物傳感器發展迅速。適配體是可以特異性識別靶標的寡核苷酸或多肽，作為構建生物傳感器的分子識別元件，適配體具有結構簡單、操作容易、穩定性強、合成周期短，價格低等優點，同時可以克服由于批次不同而帶來的差異等問題。當適配體與靶標發生特異性結合時，通常會改變適配體的構象。在電化學生物傳感器的構建過程中，固定在電化學傳感器表面的適配體由于構象改變會導致傳感器表面的電子傳遞效率改變，從而可構建電化學阻抗型的生物傳感器。隨著待測靶標的濃度改變，構象的改變程度可由電化學阻抗的大小反應，從而反應待測物的濃度大小，實現無標記的檢測。

發明內容

本發明旨在針對目前現有技術的不足，提供一種基于肽適體FGHIHEGY的精氨酸生物傳感器及其制備方法，可以實現精氨酸的高靈敏度、特異性的快速檢測。

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

所述基于肽適體的精氨酸生物傳感器包括分子識別元件，所述分子識別元件是被修飾的肽適體；所述肽適體序列如SEQ ID NO.1所示：N端-FGHIHEGY-C端，所述肽適體的N末端被若干個甘氨酸(G)組成的空間單元修飾，所述空間單元的另一端被硫辛酸修飾。

優選地，所述空間單元由4個甘氨酸(G)組成，即，所述分子識別元件為硫辛酸-GGGG FGHIHEGY。

上述基于肽適體的精氨酸生物傳感器的制備方法包括如下步驟：

(1)分子識別元件預處理：以PBS為緩沖液將分子識別元件配制配制成濃度為0.8～1.2μM，優選為1μM的分子識別元件溶液，將三(2-羧乙基)膦加入到濃度為0.8～1.2μM，優選為1μM的分子識別元件溶液中形成混合溶液并于室溫預處理0.5～1.5h，優選為1h，所述混合溶液中三(2-羧乙基)膦的濃度為4.5～5.5mM，優選為5mM；

(2)分子識別元件固定界面的準備：使用物理打磨以及電化學清除的方法對多晶金電極進行預處理后，獲得信號分子固定界面；