[發(fā)明專(zhuān)利]基于PEI功能化GO和ROP雙信號(hào)放大策略的高靈敏cTnI檢測(cè)試劑盒及應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211640248.5
• 申請(qǐng)日: 2022-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116539689A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程迪;張亞萍;周振波;楊懷霞;劉艷菊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河南中醫(yī)藥大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/327
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/327;G01N33/68;C07F17/02
• 代理公司: 鄭州中鼎萬(wàn)策專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 41179
• 代理人: 徐文婷

本發(fā)明公開(kāi)了基于PEI功能化GO和ROP雙信號(hào)放大策略的高靈敏cTnI檢測(cè)試劑盒及應(yīng)用，該試劑盒包括：金電極、Apt1、MCH、Apt2?GO?PEI生物偶聯(lián)物、NCA?Fc。本發(fā)明基于PEI功能化的GO和ROP雙信號(hào)放大策略，成功構(gòu)建了一種新型電化學(xué)適配體檢測(cè)試劑盒。Apt1探針通過(guò)Au?S鍵自組裝在金電極表面，通過(guò)特異性識(shí)別捕獲cTnI。Apt2?GO?PEI生物偶聯(lián)物作為ROP反應(yīng)的大分子引發(fā)劑，NCA?Fc作為ROP反應(yīng)的單體，大量的電活性聚合物鏈通過(guò)氨基引發(fā)的ROP反應(yīng)接枝到電極表面。PEI功能化的GO和NCA?Fc的聯(lián)合應(yīng)用不僅保證了反應(yīng)具有豐富的活性位點(diǎn)，而且大大提高了信號(hào)強(qiáng)度，提高了檢測(cè)的靈敏度。同時(shí)本發(fā)明具有良好的選擇性、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性和抗干擾性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于聚乙烯亞胺(PEI)功能化氧化石墨烯(GO)和開(kāi)環(huán)聚合(ROP)雙信號(hào)放大策略的高靈敏cTnI檢測(cè)試劑盒及應(yīng)用，屬于生物分析技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

急性心肌梗死(AMI)是造成心血管疾病患者死亡的主要原因，早期診斷對(duì)治療AMI的不可逆損傷至關(guān)重要。傳統(tǒng)的心電圖(ECG)不能滿(mǎn)足AMI的特異性檢測(cè)。心肌肌鈣蛋白I(cTnI)因其高度的特異性和敏感性被認(rèn)為是診斷AMI的金標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，正常健康人的cTnI值通常在0.3ng/mL以下，cTnI值為1.0ng/mL可作為AMI的陽(yáng)性診斷閾值。因此，開(kāi)發(fā)出靈敏度高、特異性強(qiáng)的cTnI電化學(xué)傳感器對(duì)于AMI的早期診斷、疾病評(píng)估和預(yù)后具有重要的意義。

目前，檢測(cè)cTnI的方法主要有酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法、化學(xué)發(fā)光免疫分析、熒光免疫分析表面等離子體共振法、比色法、電化學(xué)傳感法等。其中電化學(xué)傳感法因其靈敏度高、響應(yīng)速度快、成本低廉，攜帶方便、易于微型化和自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，在AMI的早期診斷和預(yù)后方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。特別是基于適配體的電化學(xué)傳感器，由于其對(duì)抗體具有特異性高、免疫原性低、體積小、化學(xué)穩(wěn)定性好、電化學(xué)單元易于修飾等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到研究人員的青睞。

為了提高電化學(xué)傳感器的分析靈敏度，目前研究者已經(jīng)開(kāi)發(fā)出許多放大輸出信號(hào)的策略，如酶催化、納米材料和聚合物鏈。聚合反應(yīng)通過(guò)控制聚合物鏈的動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大，可有效提高檢測(cè)靈敏度。其中，開(kāi)環(huán)聚合(ROP)是一種高效的活性聚合反應(yīng)，具有原子經(jīng)濟(jì)性和化學(xué)特異性的優(yōu)點(diǎn)，所制備的聚合物具有良好的生物相容性和生物降解性。二茂鐵(Fc)及其衍生物因具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、氧化還原性和低毒性常被用作電化學(xué)傳感器的電活性探針。較為常見(jiàn)的是二茂鐵環(huán)氧乙烷類(lèi)的開(kāi)環(huán)聚合，然此ROP反應(yīng)常需在高溫?zé)o氧條件下進(jìn)行。但以α-氨基酸-N-羧基酸酐(NCA)為單體的ROP是一種簡(jiǎn)單有效的制備多肽聚合物的方法，它可在室溫下發(fā)生反應(yīng)，能使電活性聚合物鏈接枝在生物分子上而不影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，有利于電化學(xué)生物傳感在臨床檢測(cè)方面的廣泛應(yīng)用。因此，可將Fc與NCA二者結(jié)合作為ROP反應(yīng)的單體。

氧化石墨烯(GO)作為一種優(yōu)良的新型碳納米材料，具有比表面積大、分散性好、表面反應(yīng)活性強(qiáng)等優(yōu)異性能。GO表面含有大量含氧活性基團(tuán)，便于通過(guò)共價(jià)鍵和配位鍵與其他材料或分子結(jié)合組裝進(jìn)行功能修飾。聚乙烯亞胺(PEI)是一種含有許多氨基的水溶性聚合物，可通過(guò)共價(jià)鍵與環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，因此可制備PEI功能化的GO(PEI-GO)作為ROP反應(yīng)的大分子引發(fā)劑。

綜上，本發(fā)明目的是研發(fā)出以NCA-Fc作為單體，Apt2-GO-PEI為引發(fā)劑，基于PEI-GO納米材料和ROP聚合反應(yīng)雙重信號(hào)放大策略的電化學(xué)試劑盒，使其具有靈敏度高、選擇性好等特點(diǎn)，可用于cTnI的靈敏檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于聚乙烯亞胺功能化氧化石墨烯和開(kāi)環(huán)聚合雙信號(hào)放大的高靈敏cTnI檢測(cè)試劑盒及其使用方法，該試劑盒具有選擇性好、靈敏度高等特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案之一是：