[發(fā)明專(zhuān)利]基于帶活性位點(diǎn)導(dǎo)電凝膠構(gòu)建電化學(xué)免疫傳感界面的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911066640.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110702749B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬姣;毛曉慧;叢虹霄;張若茜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/26
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/26;G01N27/30;G01N33/531
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源;曹一杰

本發(fā)明涉及一種利用帶活性位點(diǎn)的導(dǎo)電凝膠構(gòu)建電化學(xué)免疫傳感界面的方法，屬于免疫檢測(cè)或電化學(xué)傳感領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是首先利用乙烯基二茂鐵與單醛基環(huán)糊精主客體識(shí)別作用，獲得超分子復(fù)合物，隨后通過(guò)混合溶劑法共聚合成形貌可控的導(dǎo)電凝膠并負(fù)載到工作電極上，最后通過(guò)醛胺縮合反應(yīng)化學(xué)固定抗體獲得電化學(xué)免疫傳感界面。本發(fā)明制備條件溫和，反應(yīng)快速，所獲得界面不僅具有優(yōu)異的導(dǎo)電性，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)抗體的大量固定，最終通過(guò)電流信號(hào)變化能夠直接對(duì)待測(cè)抗原進(jìn)行靈敏識(shí)別，因此本發(fā)明提供的電化學(xué)免疫傳感界面在免疫檢測(cè)及電化學(xué)傳感領(lǐng)域必將有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用帶活性位點(diǎn)的導(dǎo)電凝膠構(gòu)建電化學(xué)免疫傳感界面的方法，屬于免疫檢測(cè)或電化學(xué)傳感領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電化學(xué)免疫傳感是將電化學(xué)分析技術(shù)與免疫檢測(cè)相結(jié)合，通過(guò)利用抗原抗體的特異性識(shí)別作用以及電化學(xué)中電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物的分析，憑借其特異性強(qiáng)，靈敏度高，準(zhǔn)確性好以及易操作的優(yōu)點(diǎn)，電化學(xué)免疫傳感在癌癥、心臟病以及各種代謝類(lèi)疾病的檢測(cè)中展現(xiàn)出巨大的發(fā)展前景。如何提高其檢測(cè)效果一直是研究者最為關(guān)注的熱點(diǎn)之一。其中，由于抗體與待測(cè)抗原識(shí)別以及電極與電解質(zhì)間電子傳輸均發(fā)生在傳感界面處，因此傳感界面對(duì)于最終檢測(cè)效果至關(guān)重要。研究者認(rèn)為理想的傳感界面應(yīng)具有比表面積大、導(dǎo)電性高、生物相容性好的特點(diǎn)。

導(dǎo)電凝膠是近幾年最為引人關(guān)注的新材料之一，憑借其優(yōu)異的導(dǎo)電性，加工性，良好的生物相容性，以及相比于零維納米粒子，一維納米管，二維納米片層結(jié)構(gòu)，呈三維結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電凝膠具有極高的比表面積，能夠保證抗體分子的高負(fù)載量，同時(shí)凝膠中大量的結(jié)合水有助于生物分子活性的保持。目前，研究者已成功制備了聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等多種導(dǎo)電凝膠及其復(fù)合物，實(shí)現(xiàn)了對(duì)癌癥等疾病標(biāo)志物的檢測(cè)。但是目前這些導(dǎo)電凝膠通常采用物理吸附的方法固定抗體，存在抗體易失活、易遷移、負(fù)載量偏低的問(wèn)題，從而削弱檢測(cè)靈敏度與準(zhǔn)確度。相比于物理固定方法，化學(xué)固定抗體具有抗體結(jié)合更加牢固，結(jié)合位點(diǎn)更容易暴露，有效抗體負(fù)載量顯著提高的優(yōu)點(diǎn)。因此，如何在具有多種優(yōu)異性能的理想傳感界面-導(dǎo)電凝膠中引入抗體活性結(jié)合位點(diǎn)，進(jìn)一步提高其檢測(cè)效果，拓展其應(yīng)用范圍，具有重要的意義。

然而，導(dǎo)電凝膠通常呈反應(yīng)惰性，在其分子骨架上引入結(jié)合位點(diǎn)十分困難。雖然將導(dǎo)電單體與丙烯酸等含活性位點(diǎn)單元共聚能夠容易地引入結(jié)合點(diǎn)，但是，不導(dǎo)電的活性單元會(huì)破壞凝膠中連續(xù)的Π共軛網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，阻礙電子傳輸，嚴(yán)重削弱其導(dǎo)電性。因此，如何制備帶有活性位點(diǎn)且保持優(yōu)異導(dǎo)電性的導(dǎo)電凝膠電化學(xué)傳感界面仍面臨很大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是首先利用乙烯基二茂鐵與單醛基環(huán)糊精主客體識(shí)別作用，獲得超分子復(fù)合物，隨后通過(guò)混合溶劑法共聚合成形貌可控的導(dǎo)電凝膠并負(fù)載到工作電極上，最后通過(guò)醛胺縮合反應(yīng)化學(xué)固定抗體獲得電化學(xué)免疫傳感界面。

一種基于帶活性位點(diǎn)導(dǎo)電凝膠構(gòu)建電化學(xué)免疫傳感界面的方法，包括如下步驟：

（1）超分子復(fù)合物的制備

將β-環(huán)糊精與2-碘酰基苯甲酸溶于二甲基亞砜中，水浴充分反應(yīng)后利用丙酮沉淀分離，所得沉淀物充分干燥后，去離子水溶解過(guò)濾，對(duì)濾液進(jìn)行冷凍干燥即獲得單醛基環(huán)糊精；將得到的單醛基環(huán)糊精與乙烯基二茂鐵溶解于乙醇中，充分絡(luò)合，即得到所需超分子復(fù)合物；

（2）導(dǎo)電凝膠的制備

將超分子復(fù)合物的乙醇溶液、吡咯單體以及植酸混合，獲得A溶液；將過(guò)硫酸銨溶解于水中獲得B溶液；將B溶液加入A溶液中，室溫靜置成膠，水中充分清洗即得到含有活性位點(diǎn)的導(dǎo)電凝膠；

（3）電化學(xué)傳感界面構(gòu)筑

將（2）中導(dǎo)電凝膠首先冷凍干燥處理，后磨成粉末，將其溶解于水中，取一定體積溶液滴涂到玻碳工作電極上，靜置充分成膠；隨后將抗體溶液滴加于工作電極上，室溫孵育一定時(shí)間，后用磷酸緩沖液充分清洗掉未結(jié)合的抗體，最終獲得帶有活性位點(diǎn)導(dǎo)電凝膠電化學(xué)免疫傳感界面。