[发明专利]一种利用表面等离子体共振传感器检测睾酮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance，简称SPR)传感器检测睾酮的方法，属于激素检测分析技术领域。

背景技术

睾酮是一种类固醇类激素，准确检测其含量在环境监测、食品安全等方面具有重要的意义和作用。

目前应用于睾酮素检测的方法主要有气相色谱/质谱、同位素稀释质谱法、薄层色谱、化学发光、高效液相色谱、酶联免疫分析法、放射免疫分析法等。由于气相、液相色谱与质谱仪器昂贵、操作麻烦，而薄层色谱的灵敏度较低，不适合定量分析。因此，对睾酮的检测多是采用自60年代发展起来的放射免疫分析方法和80年代兴起的酶联免疫分析法。放射免疫分析法必须采用放射性标记物，检测设备复杂，必需用专门的放射性探测器进行测定，对操作人员也有放射性污染与伤害，需要特殊的防护和去污设备，此外，因所使用的放射性标记物的放射性核素时刻都在发生衰变，特别是如常用的碘-125、碘-131和磷-32等半衰期短的核素，其保存时期不长，也给测试带来了不便。酶联免疫分析法虽然避免了放射免疫分析法的污染、繁琐、保存期短等问题，但由于其检测范围窄、灵敏度低等缺点仍不能满足需求。在此背景下，国内外学者积极开发新的检测技术和样品预处理方法，通过不同途径进行努力，以寻求建立灵敏、准确、经济、快速的检测方法。在这方面，表面等离子体共振传感器显示出很大的优势。

表面等离子体共振是一种物理光学现象，它通过测量金属表面物质折射率的变化来研究物质的化学和物理吸附性质。基于该效应的生物传感技术已广泛应用于免疫学、药物筛选等多个生化研究领域。与常规检测技术相比，表面等离子体共振具有高灵敏度、响应快、检测过程快捷、能够获得实时数据、操作方便、无需标记、可保持分子的生物活性等突出优点，因此受到人们的广泛关注。免疫分析方面的研究是表面等离子体共振传感技术应用时间最早、应用范围最广并且发展最为完善的领域之一，然而由于该技术对检测环境要求苛刻、造价昂贵以及芯片重复使用性能较差等难以克服的缺点，限制了表面等离子体共振技术在实际检测中的应用。为了进一步改善表面等离子体共振传感器的性能和应用范围，科研工作者们开始将分子印迹技术与表面等离子体共振技术相结合，制备出新型的表面等离子体共振传感器。这种新型的传感器不仅仅局限于生物样品分子，不再受到生物活性探针分子的限制，而且还提高了传感器芯片的重复使用率。

本发明利用光接枝分子印迹聚合物膜的方法制备了表面等离子体共振传感器芯片，并利用该芯片对睾酮进行了检测。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的检测睾酮含量的方法存在的不足，提供一种利用表面等离子体共振传感器检测睾酮的方法，可以应用于睾酮超低含量的检测。

本发明的原理是：将一种睾酮分子印迹识别敏感芯片作为表面等离子体共振传感器的传感芯片，当待测样品通过传感芯片表面时，根据表面等离子体共振原理，芯片共振角的变化值与待测样品的浓度成正比，因此根据共振角变化值可以测出样品中睾酮的含量。

一种利用表面等离子体共振传感器检测睾酮的方法，以睾酮分子印迹识别敏感芯片作为表面等离子体共振传感器的传感芯片，睾酮分子印迹识别敏感芯片包括玻璃基片、金膜层、单分子烷基链层和分子印迹聚合物膜；该芯片由下往上依次为玻璃基片、金膜层、单分子烷基链层和分子印迹聚合物膜；

所述的单分子烷基链层的结构式为Au-(CH₂)_nCH₃，其中n＝5-17；

所述分子印迹聚合物膜由目标睾酮模板分子、功能单体、交联剂、制孔剂以及光引发剂经光照聚合反应得到，所述功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、亚甲基丁二酸、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或两种；所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-亚甲基二丙烯酰胺、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯中的一种；所述制孔剂为二氯甲烷、氯仿、乙腈、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种；光引发剂为二苯甲酮、安息香双甲醚、安息香叔丁醚中的一种或几种。

一种表面等离子体共振传感器芯片的制备方法，其具体步骤为：

1)采用真空蒸镀或溅射的方法在玻璃基片上镀金膜层；

2)将步骤1)中得到的玻璃基片浸入烷基硫醇溶液中，室温放置5～24h，浸泡完成后在金膜层2上自组装一层单分子烷基链层；