[發明專利]一種可靶向觸發和自校準的適配體SERS傳感器高精度檢測人體血液中腫瘤標志物的方法

在審

• 申請號: 202110258440.7
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112986211A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 林多;馮尚源;吳瓊
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 饒文君;蔡學俊

本發明公開了一種可靶向觸發和自校準的適配體SERS傳感器高精度檢測人體血液中腫瘤標志物的方法。首先，制備不同粒徑的金納米粒子，進一步合成帶有靜默區信號內標的金銀核殼納米顆粒。而后，將制備好的納米粒子功能化，修飾上適配體DNA及帶有拉曼報道分子的互補DNA鏈。接著，利用DNA自組裝特性將兩種納米粒子連接后，合成利用適配體連接的核殼納米核衛星SERS傳感器模型。最后，在適配體SERS傳感器中加入不同濃度的腫瘤標志物，由于核酸適配體能特異性識別目標蛋白，可觸發核殼納米核衛星組件解體，導致拉曼探針分子信號的下降。我們利用內標分子的信號對拉曼探針分子的信號進行動態校正，實現靈敏、可靠、準確的定量檢測。

技術領域

本發明屬于生物醫學腫瘤標志物檢測領域，具體涉及一種可靶向觸發和自校準的適配體SERS傳感器高精度檢測人體血液中腫瘤標志物的方法。

背景技術

癌癥是全球第二大死亡原因，2016年約有六分之一的死亡病例是由癌癥引起的。液體活檢是一種極具潛力的腫瘤體外微創診斷新技術，其通過檢測患者血液（尿液、唾液等）中游離的腫瘤相關物質來實現腫瘤的篩查診斷、療效評估、預后監測。目前，液體活檢的主要檢測對象包括：腫瘤循環細胞（CTC）、腫瘤循環DNA（ctDNA）、蛋白分子等。其中，蛋白分子是液體活檢中的一類重要物質，在腫瘤的發生和增殖過程中，可由腫瘤細胞本身產生或由機體對腫瘤細胞反應而產生，因此常規蛋白分子的異常表達以及特異性蛋白分子的特征表達，與腫瘤的早期病變、進展狀況、預后效果緊密相關。因此，蛋白腫瘤標志物的檢測在臨床上得到了廣泛的應用。目前，血液中腫瘤標志物的檢測方法有一些，主要包括化學發光免疫法、熒光法、比色法、酶聯免疫吸附法（ELISA）等。盡管這些方法具有可接受的準確性和寬廣的動態反應范圍，但仍存在一些缺點，例如，化學發光免疫的選擇性容易受到環境的影響。對于熒光法，其信號易受光漂白影響，導致測量過程中信號波動，比色法雖然簡單快速，但不能提供準確的定量，ELISA是臨床上最常用的各種生物標志物檢測方法，但需要克服勞動強度大、耗時長、程序復雜等一些缺點。因此，探索一種快速、靈敏、準確、方便的策略，提高蛋白腫瘤標志物的檢測效率，將具有迫切的臨床價值。

近來，表面增強拉曼光譜技術作為一種新型的、功能強大的傳感技術逐漸興起。由于激光束激發的表面等離子體共振效應，吸附在金屬納米結構表面或接近金屬納米結構表面的目標物的拉曼信號將被強烈增強，從而使其具有超靈敏的檢測能力，甚至可以達到單分子水平。除了靈敏度高的優點外，SERS還繼承了傳統拉曼光譜的許多特點，如指紋和非侵入式檢測。除了靈敏度上的優點，SERS還繼承了傳統拉曼光譜的許多特點，如分子“指紋”特性和非侵入式檢測。此外，與常用的熒光和近紅外光譜方法相比，SERS還表現出許多優點，包括抗光漂白和光毒性，較窄的譜寬允許多路檢測，以及沒有水的干擾等。由于這些突出的特點，SERS在化學、材料科學、生物化學和生命科學等領域得到了廣泛的應用，特別是基于SERS技術的各種新型生物傳感器，由于其在高選擇性、高靈敏度檢測人體體液中腫瘤標志物方面具有良好的應用前景，引起了人們的極大關注。

發明內容

本發明介紹了一種基于核心衛星結構的適配體輔助SERS傳感平臺，利用識別釋放機制檢測腫瘤標志物（PSA）。以嵌入拉曼報告分子為內標，合成了一種金屬核殼型納米粒子(Ag@IS@Au)，通過拉曼探針和內標分子的強度比實現SERS信號的動態校準。另外，這些IS分子的SERS信號位于1800-2300 cm^-1的拉曼光譜區域，避免了與內源分子和拉曼探針信號的重疊。因此，這些信息系統的使用將大大提高基于衛星的SERS生物傳感器的穩定性和準確性。此外，拉曼探針作為對目標的指示，被牢固地固定在由上述準備好的核心和外部衛星形成的“熱點”區域，以產生穩定而強烈的SERS信號，這將提高該傳感模型的靈敏度。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基可靶向觸發和自校準的適配體SERS傳感器高精度檢測人體血液中腫瘤標志物的方法，利用可靶向觸發和自校準的適配體SERS傳感器，通過免疫方法捕獲蛋白腫瘤標志物后測量拉曼標記分子的信號，實現對腫瘤標志物的高精度、高特異性SERS檢測;