[發(fā)明專利]一種檢測(cè)miRNA159c的高靈敏光電化學(xué)生物傳感器及其制備和檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010153229.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN111272848B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石康中;毛昌杰;劉申婷;柳星培;陳京帥;金葆康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/327
• 分類號(hào): G01N27/327
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 盧敏

本發(fā)明公開了一種檢測(cè)miRNA159c的高靈敏光電化學(xué)生物傳感器及其制備和檢測(cè)方法，該傳感器是在FTO導(dǎo)電玻璃電極的表面固定有Ti₃C₂：CdS納米復(fù)合材料作為光電材料，在納米復(fù)合材料上通過硫?鎘鍵固定有可與目標(biāo)miRNA159c鏈發(fā)生鏈雜交的DNA鏈。本發(fā)明光電化學(xué)傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)miRNA159c的特異性檢測(cè)，且操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、穩(wěn)定性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測(cè)miRNA159c的高靈敏光電化學(xué)生物傳感器及其制備和檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

微小RNA(MicroRNA，簡(jiǎn)寫為miRNA)是在真核生物中發(fā)現(xiàn)的一種內(nèi)源性非編碼RNA，miRNA的表達(dá)與多種人類癌細(xì)胞的生長(zhǎng)有關(guān)。據(jù)報(bào)道，大約有50％的帶注釋的miRNA位于基因組中與癌癥相關(guān)的脆弱位點(diǎn)和基因組區(qū)域。乳腺癌(BC)是女性最常見的惡性腫瘤之一。Andrew R Chin等在人血清中發(fā)現(xiàn)植物miRNA159c，其在血清中的豐度與乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展呈負(fù)相關(guān)，并首次證明了植物miRNA可以影響B(tài)C細(xì)胞的生長(zhǎng)(Andrew R Chin^1,6,MirandaY Fong¹,George Somlo²,Jun Wu³,Piotr Swiderski⁴,Xiwei Wu⁵,Shizhen Emily Wang¹,Cross-kingdom inhibition of breast cancer growth by plant miR159,CellResearch 26(2016))。因此，高靈敏的檢測(cè)人血清中miRNA159c的含量具有重要意義。

光電化學(xué)生物分析是一種新興的生物分析技術(shù)，它是利用光在被分析物、光活性物質(zhì)和電極之間的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移過程實(shí)現(xiàn)的。提高光電化學(xué)生物傳感器靈敏度的途徑，一方面是開發(fā)高光電效率材料，另一方面是使用信號(hào)傳導(dǎo)或者放大模式。現(xiàn)有的光電材料或薄膜在實(shí)際應(yīng)用的過程中仍存在諸多不足之處，例如光電轉(zhuǎn)換效率不高、穩(wěn)定性差、重復(fù)性不好等。這些問題直接極大的限制了光電化學(xué)傳感器性能的進(jìn)一步提升。所以，對(duì)新型光電材料的探索仍然是必需的。

就材料而言，Ti₃C₂由于其優(yōu)異的性能已成為研究的熱點(diǎn)。Ti₃C₂各種應(yīng)用的成功實(shí)施很大程度上取決于其出色的電子傳導(dǎo)性、豐富的裸露金屬位點(diǎn)和眾多親水功能。Ti₃C₂具有高的光穩(wěn)定性和吸收系數(shù)，因?yàn)樗诳梢姽馕辗矫婢哂泻线m的能隙，并且在許多電解質(zhì)中都具有良好的穩(wěn)定性，被認(rèn)為是最有前途的光吸收材料之一。硫化鎘(CdS)量子點(diǎn)在可見光范圍內(nèi)具有很好的光電特性，隨著尺度的降低，更表現(xiàn)出不同于其塊體和薄膜材料的光學(xué)、電學(xué)特性。CdS QDs的量子尺寸效應(yīng)使得CdS的能級(jí)改變、能隙變寬。

本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，將Ti₃C₂和CdS QDs放大結(jié)合作為一種新的光電材料，可以有效地抑制光生電子-空穴對(duì)的重組，并擴(kuò)展了其光捕獲能力，從而實(shí)現(xiàn)高的光電轉(zhuǎn)換。基于其所構(gòu)建的傳感器具有很高的靈敏度和出色的穩(wěn)定性，這表明新型PEC傳感器在檢測(cè)miRNA方面具有很大的可行性，有望在乳腺癌的臨床監(jiān)測(cè)中應(yīng)用。目前，在光電化學(xué)研究中關(guān)于Ti₃C₂的報(bào)道還很少，基于Ti₃C₂：CdS納米復(fù)合材料檢測(cè)miRNA159c的光電化學(xué)生物傳感器還尚無報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種基于Ti₃C₂：CdS納米復(fù)合材料檢測(cè)miRNA159c的高靈敏度光電化學(xué)生物傳感器，以期可以以高光電化學(xué)電流、高靈敏度、高穩(wěn)定性的光電化學(xué)生物傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)miRNA159c特異性的簡(jiǎn)單、迅速檢測(cè)。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案：