[發明專利]一種基于多功能聚乙烯亞胺介導的檢測心肌梗死標志物的無標記電化學發光免疫陣列傳感器

有效

• 申請號: 202110571488.3
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113267632B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 邵元華;梁旭;米蘭;胡悅聰
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01N33/68
• 分類號: G01N33/68;G01N21/76
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙靜

本發明公開了利用“一鍋法”制備多功能聚乙烯亞胺介導的二氧化硅@金核殼納米結構，并將其用于構建同時檢測三種急性心肌梗死標志物的無標記電化學發光免疫陣列傳感器。具體步驟如下：將氯金酸加入熱的聚乙烯亞胺溶液中生成金納米，冷卻后再加入聚乙烯亞胺和正硅酸四乙酯形成二氧化硅殼層。反應所得沉淀與殼聚糖溶液混合后修飾電極可用于無標記電化學發光免疫分析，檢測限均低至fg/mL。此外，該材料還可用于修飾陣列電極，三種目標物在10pg/mL～100ng/mL范圍內有良好的線性響應，實現了樣品中多種目標分析物的同時定量分析。與現有技術相比，本發明技術簡單、穩定、價格低廉，靈敏度高，可廣泛應用于基于生物親和反應的多通道定量檢測中，極大地縮短分析時間，提高分析通量，在電化學發光分析領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于納米合成、免疫反應、電化學發光分析、成像分析等領域，具體涉及一種由多功能聚乙烯亞胺介導的合成二氧化硅@金核殼納米結構的新方法，發展了一種新型無標記電化學發光免疫傳感器陣列用于同時檢測三種急性心肌梗死標志物。

背景技術

急性心肌梗死(AMI)是一種由冠狀動脈急性、持續性缺血缺氧引起的心肌疾病，是近年來世界上致死率最高的疾病之一。大量的研究數據表明，AMI發作后的3小時內是拯救患者生命的黃金時期，因此快速、準確的診斷對于及時治療和挽救瀕死心肌具有重要意義。近年來，常以定量檢測血清中AMI生物標志物的含量作為AMI臨床診斷的有力依據。然而，目前檢測AMI生物標志物的方法通常局限于單標志物檢測，容易造成檢測的假陽性。因此，開發一種新型免疫傳感平臺用于同時檢測多種AMI標志物(心肌肌鈣蛋白I(cTnI)、心型脂肪酸結合蛋白(hFABP)、和肽素(copeptin)等)對于提高診斷準確率至關重要。

實際上，已有空間分辨的電化學發光傳感平臺用于多AMI標志物同時檢測的報道。例如，Zhang等(Sens.Actuators,B:Chem.,2018,257,60-67)以釕復合物標記的鏈霉親和素-生物素抗體復合物為電化學發光探針，在金電極上構建了夾心型的適配體免疫傳感陣列，實現了三種AMI標志物(cTnI、cTcT、Myo)的同時檢測。然而，這種基于標記方法的組裝策略不僅需要另外合成發光功能化探針，引入第二種識別分子，而且操作繁瑣耗時，不利于AMI快速診斷的目標。因此急需開發一種無標記的電化學發光傳感器陣列用于多種AMI標志物的快速、同時檢測。

納米材料由于其具有較大的比表面積，較好的導電性，優異的催化性能和良好的生物兼容性等性質被廣泛用于分析探針的構建及分析界面的組裝等領域。但是，多數納米材料的制備困難，步驟繁瑣，穩定性差，不利于進一步的分析應用，因此需要簡化其制備過程，提高穩定性和實用性。分枝狀聚乙烯亞胺(bPEI)是一種胺類高聚物，具有特殊的網狀限域結構，其分子中含有伯胺、仲胺、叔胺三種類型的胺基，因此具有強還原性和強堿性，且在水溶液中具有較高的陽離子電荷密度，通常作為聯吡啶釕高效的共反應劑參與電化學發光免疫分析過程。例如，Yuan等(Anal.Chim.Acta,2018,1001,112-118)將bPEI與聯吡啶釕的衍生物偶聯，形成自增強的聯吡啶釕-PEI復合物，通過分子內電子轉移來顯著提高發光效率，用于癌胚抗原的超靈敏檢測。然而，bPEI的其他性質在電化學發光免疫分析領域的應用較少。實際上，bPEI的多功能特性為簡單、溫和、迅速地合成穩定的納米材料，提高其實用價值方面提供了一種全新的思路，因此在構建超靈敏的無標記電化學發光免疫分析界面上具有突出的優勢。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于多功能聚乙烯亞胺介導的同時檢測三種急性心肌梗死標志物的無標記電化學發光免疫陣列傳感器。

本發明包括“一鍋法”制備多功能聚乙烯亞胺介導的二氧化硅@金核殼納米結構的新方法，用于構建同時檢測三種AMI標志物的無標記電化學發光免疫陣列傳感器。

本發明所提供的多功能聚乙烯亞胺介導的二氧化硅@金核殼納米結構的制備方法，包括下述步驟：

1)將氯金酸加入熱的還原劑溶液中進行還原反應，生成金納米粒子；