[發明專利]一種基于去鐵鐵蛋白封裝Ru(bpy)3

在審

• 申請號: 202010571477.0
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111766287A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 楊磊;魏琴;孫強;杜宇;吳丹;王歡;任祥;馬洪敏
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48;G01N21/76;G01N27/30;G01N27/327;G01N33/68;G01N33/574
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 趙鳳

一種基于去鐵鐵蛋白封裝Ru(bpy)₃²⁺免疫傳感器的制備方法及應用，屬于納米材料領域與生物傳感領域；基于去鐵鐵蛋白(apoferritin)形貌均一、耐水熱、可控組裝的結構特性與Ru(bpy)₃²⁺優異的電致化學發光性能，本發明首次提出一種熱誘導法在apoferritin內部實現大量Ru(bpy)₃²⁺分子的高效、快速封裝，成功制得一種具有優異生物相容性與高發光效率的復合物Ru(bpy)₃²⁺@apoferritin，此方法簡單高效，可避免傳統封裝方法苛刻的酸堿度要求與復雜的材料合成步驟，創新性明顯；在Ru(bpy)₃²⁺@apoferritin表面修飾抗體分子，研制一種無標記型的電致化學發光免疫傳感器檢測非小細胞肺癌疾病標志物CYFRA 21?1，檢出限低至31 pg/mL，線性范圍100 pg/mL?50 ng/mL，在同類檢測方法中具有明顯的潛在應用價值。

技術領域

本發明屬于新型納米材料領域與生物傳感技術領域。

背景技術

CYFRA 21-1是細胞角蛋白19的可溶性片段，被認為是一種主要用于檢測肺癌的腫瘤標記物，尤其對非小細胞肺癌的診斷具有重要價值。如果肺部存在不清晰的環形陰影，同時血清CYFRA21-1濃度高于30 ng/mL，原發性支氣管肺癌的可能性非常高，各類非小細胞肺癌陽性檢出率為70%～85%，CYFRA21-1的血清濃度水平高低與腫瘤臨床分期正相關，也可作為肺癌手術和放化療后追蹤早期復發的有效指標，CYFRA 21-1的血清高濃度水平提示疾病處于進展期和預后不良，質量成功的標志是CYFRA 21-1的血清濃度迅速下降，反之則表示病灶未完全清除，CYFRA 21-1對各型肺癌診斷的敏感性依次為：鱗癌腺癌大細胞癌小細胞癌。到目前為止，只有熒光法、電化學分析、色譜分析等幾種分析方法得到了發展。因此，發展一種簡單、快速、準確的測定方法，對于CYFRA 21-1的即時檢測具有重要意義。

作為一門由生物、化學、醫學、電子技術等多種學科相互交叉而興起的研究熱點，電致化學發光免疫分析是電致化學發光技術與免疫分析方法的有機結合，制得的免疫傳感器具有成本低、選擇性好、靈敏度高、分析速度快，易于自動化、微型化與集成化等優點，已被廣泛應用于疾病標志物分析、食品安全分析、環境污染分析等領域。以電致化學發光性能優異的魯米諾分子作為信號源，以過氧化氫作為共反應劑，可實現免疫傳感器信號的高效、穩定輸出，實現血清中CYFRA 21-1的快速靈敏檢測。

由于Ru(bpy)₃²⁺在玻碳電極表面難以固定，導致其信號穩定性、重現性變差，傳統體系通常會引入其他新型納米材料來解決此問題，但這會使傳感器的構建流程復雜繁瑣，該類納米材料生物相容性較差，不利于抗原抗體的孵化，進而對該傳感器檢測結果的準確性產生不利影響，難以實現臨床推廣應用。本發明以一種生物相容性極好的去鐵鐵蛋白apoferritin作為載體，通過一種新穎的熱誘導法實現Ru(bpy)₃²⁺分子在其內部地高效封裝，同時在其外部結合抗體分子作為信標物來構建免疫傳感器，實現了CYFRA 21-1的高靈敏檢測。

發明內容

本發明的技術任務之一是為了彌補現有Ru(bpy)₃²⁺封裝方法的不足，創造性地提出熱誘導法將Ru(bpy)₃²⁺高效地封裝在去鐵鐵蛋白中，并有效保持其電致化學發光活性；

本發明的技術任務之二是提供所述免疫傳感器的用途，構建了一種操作簡單、成本低、信號響應迅速的免疫傳感器，大大縮短了檢測時間，節省了人力、物力、財力，檢出限為31pg/mL，線性范圍100 pg/mL-50 ng/mL。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：