[發(fā)明專利]一種硫化銅錨定的卟啉基多孔有機(jī)聚合物及雙信號(hào)電化學(xué)生物傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110551801.7
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN113150559B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 逯紀(jì)濤;趙慧娟;荊路
• 申請（專利權(quán)）人: 濰坊學(xué)院
• 主分類號(hào): C08L87/00
• 分類號(hào): C08L87/00;C08K3/30;C08K3/08;C08G83/00;G01N27/327
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李箏

本發(fā)明具體涉及一種硫化銅錨定的卟啉基多孔有機(jī)聚合物及雙信號(hào)電化學(xué)生物傳感器。粘蛋白1(MUC1)是本領(lǐng)域熟知的腫瘤標(biāo)志物，然而生物樣本中MUCI的含量較低，因此，建立一種高靈敏度的檢測方法具有重要意義。本發(fā)明提供了一種MUC1的高靈敏生物檢測方法，通過將Cu₇S₄和AuNPs錨定在基于卟啉基多孔有機(jī)聚合物上，通過Cu₇S₄和AuNPs錨定的卟啉基多孔有機(jī)聚合物和催化發(fā)夾組裝(CHA)，構(gòu)建了超靈敏檢測粘蛋白1的雙信號(hào)電化學(xué)生物分析。上述生物傳感器對MUC1的檢測具有較高的靈敏度和選擇性，在血清樣品中能夠保持良好的性能，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫化銅(Cu₇S₄)錨定的卟啉基多孔有機(jī)聚合物、所述有機(jī)聚合物作為電化學(xué)檢測探針的應(yīng)用，還包括應(yīng)用所述Cu₇S₄錨定的卟啉基多孔有機(jī)聚合物的雙信號(hào)電化學(xué)生物傳感器。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

測定疾病相關(guān)的生物標(biāo)志物對于疾病的早期診斷、治療效果的評估和疾病狀態(tài)的控制至關(guān)重要。粘蛋白1(MUC1)是人們熟知的腫瘤生物標(biāo)志物之一，在90％的乳腺癌和各種惡性腫瘤中均有異常表達(dá)。

通常，在生物樣本中只存在微量MUC1，因此，建立可靠的、超靈敏的分析方法是非常重要的。截止到目前，有一系列的方法可用于MUC1檢測，如熒光法、電化學(xué)發(fā)光、表面增強(qiáng)拉曼散射等等，雖然一定的價(jià)值，但通常需要昂貴的儀器。電化學(xué)分析具有較高的靈敏度、設(shè)備簡單、反應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)，引起了人們的廣泛關(guān)注。例如，Lin等提出了一種基于外切核酸酶I輔助靶標(biāo)回收擴(kuò)增策略，通過DPV對粘蛋白1進(jìn)行測定。Wen等人開發(fā)了一種敏感的外核酸酶輔助擴(kuò)增電化學(xué)適配體傳感器，通過方波伏安法(SWV)檢測MUC1。發(fā)明人認(rèn)為，上述技術(shù)方案屬于單信號(hào)檢測模式，為了提供更多的信息、提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度，有必要開發(fā)雙信號(hào)電化學(xué)檢測方法。

辣根過氧化物酶(HRP)具有高活性和底物特異性，通常作為生物催化劑放大指示信號(hào)被廣泛應(yīng)用于生物傳感器中，但是其也有不可忽視的缺點(diǎn)，如不穩(wěn)定、價(jià)格昂貴、難以回收等，這些嚴(yán)重限制了它的實(shí)際應(yīng)用。為了克服這些缺點(diǎn)，技術(shù)人員設(shè)計(jì)了許多具有良好催化活性的類過氧化物酶。其中，金屬卟啉作為過氧化物酶的催化活性中心，因其具有較高的催化活性和對人體較低的副作用而受到廣泛關(guān)注。但是，金屬卟啉在溶液中容易二聚和自降解，因此，將金屬卟啉固定在支架中以提高其穩(wěn)定性和保護(hù)活性中心是目前研究的熱點(diǎn)之一。事實(shí)證明，這些策略有效地提高了卟啉材料的催化活性，但也引入了一些新的缺陷，如活性位點(diǎn)的稀釋。另外，采用金屬卟啉為單元來構(gòu)建高度穩(wěn)定的多孔有機(jī)框架也是一種很有前途的方法。在卟啉類多孔有機(jī)聚合物(PPOPs)中，金屬卟啉作為活性位點(diǎn)被單獨(dú)固定，并通過多孔骨架來穩(wěn)定。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)不僅提供了高密度的活性基團(tuán)和超高的穩(wěn)定性，避免了金屬卟啉在水溶液中的失活，還具有永久性的納米通道，有利于底物向活性中心的接近和轉(zhuǎn)化。此外，比表面積較大的PPOPs可以為負(fù)載其他功能材料提供了豐富的位點(diǎn)，進(jìn)而由于它們的協(xié)同作用，可以極大地放大其催化活性。由于這些優(yōu)點(diǎn)，PPOPs在光催化、電催化、傳感和仿生催化等方面表現(xiàn)出巨大的潛力。

納米級硫化銅由于具有以下優(yōu)點(diǎn)，其用于生物傳感器的設(shè)計(jì)受到越來越多的關(guān)注：(1)硫化銅是較好的氧化還原物質(zhì)，在不引入氧化還原介質(zhì)的情況下也能表現(xiàn)出強(qiáng)烈的DPV信號(hào)。因此，不需要在電解質(zhì)溶液中額外引入鐵氰化鉀、硫堇等氧化還原介質(zhì)，從而避免了干擾和樣品污染。(2)硫化銅自身具有良好的類過氧化物酶活性，可以催化H₂O₂的分解，并且通過CA檢測表現(xiàn)出較高的靈敏度。(3)納米級硫化銅可以很容易地固定在其他類過氧化物酶活性材料上，形成的復(fù)合材料進(jìn)而協(xié)同增強(qiáng)的催化活性，極大的放大電化學(xué)信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容