[發明專利]一種雙電極光電化學免疫傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 202011457378.6
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112505120B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 范高超;欽威;穆飛飛
• 申請（專利權）人: 江蘇知至生物科技有限公司
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N33/53
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種雙電極光電化學免疫傳感器及其制備方法與應用，屬于電化學生物傳感器技術領域。本發明傳感器包括用作信號轉換元件的光陽極，還包括生物陰極，生物陰極通過在用作信號增強輔助元件的陰極基底表面修飾有捕獲抗體識別探針，滴加電極活性位點封閉液后而得到，捕獲抗體識別探針與目標抗原之間發生特異性免疫反應，通過檢測電信號的顯著變化，實現所述雙電極免疫傳感對所述目標抗原的靈敏檢測。本發明公開的雙電極光電化學免疫傳感器不僅能有效提升對抗原類疾病標志物的檢測靈敏度，且具有在實際復雜生物基質中精準檢測待測目標抗原Ag的應用潛力，適于市面推廣與應用。

技術領域

本發明屬于光電化學生物傳感器技術領域，具體涉及一種利用光陽極與生物陰極協同效應共同組建的雙電極光電化學免疫傳感器及其制備方法。

背景技術

隨著科學技術的快速發展及生活水平的提高，身體健康越來越受到人們的重視。對癌癥等重大疾病精確的早期診斷及有效防控，能夠有力保障人民的健康，從而為推動經濟社會的發展做出貢獻。生物傳感器主要是由信號轉換元件與分子識別元件構成的分析檢測器件，是常見重大疾病體外診斷的重要方式。光電化學生物傳感器是將電化學分析法與光電化學技術有機結合而興起的新一代傳感技術，其具有裝置簡單、花費低、操作方便、背景干擾低、易于集成化、能夠自供能等眾多優點，更易于快速實時的現場檢測。因此，對其開展深入研究有望為重大疾病精確的體外診斷提供一種切實可行的有力手段。

光電化學生物傳感器可以分為光陽極傳感和光陰極傳感兩種傳感類別。光陽極傳感類別輸出的電流信號明顯、靈敏度較高，但由于光陽極界面發生的是電子氧化反應，實際生物基質中潛在的還原性物質如谷胱甘肽、抗壞血酸、多巴胺等對檢測結果的準確性具有一定的干擾。由于光陰極界面發生的是電子還原反應，使得光陰極傳感類別具有良好的抗還原性物種干擾的能力，以致光陰極傳感更具有在復雜生物基質中準確檢測的能力。盡管如此，受光陰極輸出的電流信號普遍較弱的缺陷，光陰極傳感類別的檢測靈敏度明顯低于光陽極傳感類別。

甲胎蛋白(α-fetoprotein，AFP)是一種糖蛋白，它屬于白蛋白家族。甲胎蛋白具有很多重要的生理功能，包括運輸功能、作為生長調節因子的雙向調節功能、免疫抑制、T淋巴細胞誘導凋亡等。甲胎蛋白與肝癌及多種腫瘤的發生發展密切相關，在多種腫瘤中均可表現出較高濃度，可作為多種腫瘤的陽性檢測指標。目前臨床上主要作為原發性肝癌的血清標志物，用于原發性肝癌的診斷及療效監測。因此，本發明以AFP作為目標檢測物，具有一定的代表性。

因此，本發明開發一種集光陽極傳感和光陰極傳感優勢于一體的靈敏度高、抗干擾能力好的光電化學生物傳感器，不僅能有效提升對實際生物樣品中疾病標志物檢測的精準度，還能有效對目標抗原Ag實現快速、靈敏、準確及高效的檢測，其對于疾病體外診斷具有十分深遠的意義。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種雙電極光電化學免疫傳感器及其制備方法與應用，不僅能有效提升對實際生物樣品中疾病標志物檢測的精準度，還能有效對目標抗原Ag實現快速、靈敏、準確及高效的檢測，其對于疾病體外診斷具有十分深遠的意義。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種雙電極光電化學免疫傳感器，所述傳感器包括用作信號轉換元件的光陽極，還包括生物陰極，所述生物陰極通過在用作信號增強輔助元件的陰極基底表面修飾有捕獲抗體識別探針，滴加電極活性位點封閉液后而得到，所述捕獲抗體識別探針與目標抗原之間發生特異性免疫反應，通過檢測電信號的顯著變化，實現所述雙電極免疫傳感對所述目標抗原的靈敏檢測；其中所述光陽極為Fe-TiO₂/ZnIn2S4光陽極，所述Fe-TiO₂/ZnIn2S4光陽極由以Fe元素摻雜TiO₂(Fe-TiO₂)納米管作為光陽極基底，修飾敏化劑ZnIn2S4納米晶得到。