[發明專利]基于電活性天然大分子膠束的超靈敏蛋白質分子印跡電化學傳感器及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110017942.0
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112816536A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 張榮莉;翁閩閩;楊曉良;霍朝飛;劉歡;崔婉穎;胡宇龍;過學軍;黃中桂
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/48
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 任晨晨

本發明提供基于電活性天然大分子膠束的超靈敏蛋白質分子印跡電化學傳感器及其制備方法和應用，制備方法包括：電活性天然大分子的制備、蛋白質/電活性天然大分子膠束的制備、蛋白質/電活性天然大分子膠束修飾電極的制備和超靈敏蛋白質分子印跡電化學傳感器的制備。本發明制備的電活性天然大分子膠束具有納米結構和良好的生物相容性，將其應用于蛋白質分子印跡傳感器，可以有效提高蛋白質在印跡聚合物中的傳質速率，所構建的蛋白質印跡傳感器具有良好的選擇性、穩定性、靈敏性和較寬的檢測范圍；大分子自組裝技術與蛋白質分子印跡技術、電化學生物傳感技術的結合，可廣泛應用于生物醫藥、食品安全以及環境監測等領域。

技術領域

本發明屬于功能高分子材料領域和電化學生物傳感器制備技術領域，具體涉及基于電活性天然大分子膠束的超靈敏蛋白質分子印跡電化學傳感器及其制備方法和應用。

背景技術

蛋白質組學是當今最為重要的研究領域之一，與人類健康和社會發展具有十分密切的關系。對蛋白質的深入研究不僅能為揭示生命活動規律提供物質基礎，也能為眾多疾病機理的闡明及攻克提供理論依據和解決途徑。蛋白質組學研究中，需要發展從復雜基體樣品中選擇性地分離、識別和檢測特定目標蛋白質的方法。因此，開發新的分離識別方法，將在蛋白質組學領域發揮重要作用。

蛋白質印跡技術是集大分子合成、蛋白質分子識別及仿生生物工程等眾多學科發展起來的新型技術，是從復雜基體樣品中選擇性地分離和識別目標蛋白質的有效方法。但是，由于蛋白質分子具有較大的空間尺寸，在印跡聚合物中傳質擴散困難。具有納米結構的大分子自組裝膠束有利于提高蛋白質在印跡聚合物膠束中的傳質速率，但絕緣性的印跡聚合物膠束限制了蛋白質印跡傳感器靈敏度的提高。

噻吩是一種環狀不飽和硫醚化合物，具有電化學活性。在電化學作用下，噻吩單體發生氧化反應得到交聯網狀聚噻吩。聚噻吩及其衍生物由于分子鏈上具有大的π共軛結構使分子整體具有離域的特征，表現出了良好的轉移電荷的能力，廣泛應用于生物傳感器、神經探針、藥物輸送、組織工程、有機光伏電池等眾多研究領域。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于電活性天然大分子膠束的超靈敏蛋白質分子印跡電化學傳感器及其制備方法，采用生物相容性蛋白質/電活性天然大分子膠束制備的蛋白質分子印跡傳感器具有靈敏度高、檢測下限低、檢測范圍寬、選擇性好、穩定性好等優點。

本發明還有一個目的在于提供基于電活性天然大分子膠束的超靈敏蛋白質分子印跡電化學傳感器的應用，用于檢測蛋白質，具有選擇性高、靈敏度高、監測范圍寬、檢測下限低等優點。

本發明具體技術方案如下：

基于電活性天然大分子膠束的超靈敏蛋白質分子印跡電化學傳感器的制備方法，包括以下步驟：

1)電活性天然大分子的制備：將天然大分子溶于溶劑中，依次加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺或4-二甲氨基吡啶和水溶性噻吩，攪拌進行反應，反應結束后，透析、冷凍干燥，得到電活性天然大分子；

2)蛋白質/電活性天然大分子膠束的制備；

3)蛋白質/電活性天然大分子膠束修飾電極的制備；

4)超靈敏蛋白質分子印跡電化學傳感器的制備。

步驟1)中所述天然大分子為海藻酸鈉、殼聚糖、聚氨基酸、淀粉或葡聚糖；

所述水溶性噻吩為氨基噻吩或羧基噻吩；氨基噻吩優選為3-氨乙基噻吩或3-氨基噻吩；羧基噻吩優選為3-羧甲基噻吩或3-羧乙基噻吩；

步驟1)中將天然大分子溶于溶劑中，所用的溶劑為蒸餾水、二甲亞砜或二氯甲烷；進一步的，天然大分子溶于溶劑中，溶解溫度為10-100℃。

步驟1)中天然大分子溶于溶劑中，天然大分子重復單元濃度為0.01-10mol/L。