[發明專利]一種IL-1β-AlGaAs/GaAs HEMT生物傳感器在檢測IL-1β潛在抑制劑中的應用

有效

• 申請號: 201911315812.4
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN113008968B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 馬麗娟;吳志生
• 申請（專利權）人: 北京中醫藥大學
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416;G01N27/26
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

本發明提供AlGaAs/GaAs HEMT生物傳感器在檢測IL?1β潛在抑制劑中的應用，其特征在于，所述IL?1β?AlGaAs/GaAs HEMT生物傳感器是以AlGaAs/GaAs HEMT器件為換能器，以修飾在HEMT器件上的白介素1β蛋白為識別原件，通過自組裝單層，構建IL?1β?AlGaAs/GaAs HEMT生物傳感器，用于辨識IL?1β的潛在抑制劑，檢測濃度低至pM級，檢測范圍涵蓋五個數量級，具有高靈敏度和強專屬性。

技術領域

本發明屬于中藥領域，具體涉及一種IL-1β-AlGaAs/GaAs HEMT生物傳感器在檢測IL-1β潛在抑制劑中的應用。

背景技術

過敏反應，又稱Ⅰ型超敏反應，是異常免疫反應的結果，會引發炎癥，血管舒張，神經過敏等。據統計全世界約有3億人患有哮喘，超過5億人患有變應性鼻炎，濕疹及特異性皮炎患者約有4億人。調查結果表名，我國過敏性鼻炎的患病率短短五年時間已經從11.1％上升到17.6％，部分城市高達百分之二十以上；濕疹分急性、亞急性、慢性三期，難治愈，易復發，多發于嬰幼兒，嚴重影響嬰幼兒的健康；過敏性紫癜是小兒常見的出血性疾病之一，發病年齡多為3-14歲，有較高致死率，臨床治療仍存在困難。過敏性疾病威脅著全球30-40％人口的生活質量，已成為臨床上亟待攻克的關鍵難題之一。

過敏反應最常見的癥狀是炎癥反應，而白介素1β(IL-1β)作為常見的炎癥因子，在炎癥反應多條調節通路中具有重要作用，被認為是炎性疾病的關鍵調節劑及重要生物標志物。前期研究數據表明，調節過敏體質方藥過敏康方干預過敏性鼻炎患者血液中IL-1β的含量顯著下降，表明IL-1β是過敏康用于治療過敏性鼻炎的重要靶點之一。其抑制劑的檢測及靶向藥物開發對于過敏性疾病的治療具有重要作用。

對于抑制劑的識別與篩選，生物傳感器為分子間相互作用的識別提供了前沿技術支撐。光學型和電化學型生物傳感器是目前使用最廣泛的兩大類生物傳感器。而對于小分子化合物與生物分子間親和作用的識別，電化學型生物傳感器優勢更加突出。高電子遷移率晶體管(High Electron Mobility Transistor,HEMT)作為第三代電化學型器件，具有壓電極化和自發極化等電學特性，使其在二元界面上產生高的電子遷移率和二維電子氣密度(2DEG)，從而使得對外加應力極其敏感。器件表面條件的狀態改變，如結合生物分子，都會改變HEMT通道中2DEG的變化，進而改變電流。因此，HEMT生物傳感器以其更高的靈敏度和更強的專屬性為分子間相互作用的識別提供了關鍵的前沿技術支撐。

發明內容

為了克服現有技術的缺點與不足，開發高效抗過敏藥物，提高IL-1β抑制劑識別的準確性和靈敏度，本發明的首要目的在于提供一種IL-1β-AlGaAs/GaAs HEMT生物傳感器在檢測IL-1β抑制劑中應用。

一種用于識別IL-1β抑制劑的IL-1β-AlGaAs/GaAs HEMT生物傳感器的制備，包括以下步驟：

(1)以AlGaAs/GaAs HEMT半導體材料為載體，采用CHI-660E電化學工作站，測定AlGaAs/GaAs HEMT器件各通道的I_DS-V_DS曲線，判斷比較各通道性能，選擇性能優良的通道作為測試載體；

(2)以AlGaAs/GaAs HEMT半導體材料為載體，將干凈的AlGaAs/GaAs HEMT器件置于含巰基試劑中，于室溫下浸泡，在AlGaAs/GaAs HEMT器件表面生成Au-S鍵，形成自組裝單層；

(3)用去離子水洗去AlGaAs/GaAs HEMT器件表面的巰基試劑，加入碳酰二亞胺鹽酸鹽(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride，EDC)和N-羥基丁二酰亞胺(N-hydroxysuccinimide，NHS)的混合水溶液，活化反應15-30min，生成穩定的胺類活化產物，用于活化羧基；