[发明专利]一种利用量子点共振散射定量检测蛋白质的方法

说明书

技术领域

本发明属于蛋白质检测技术领域，具体说，涉及量子点共振散射方法检测分析蛋白质含量的应用的方法。

背景技术

蛋白质是一种由氨基酸组成的生物大分子，是生命活动的物质基础，没有蛋白质就没有生命。蛋白质的定量测定对于生化分析和临床医学具有重要的意义。常用的蛋白质测定方法有分光光度法(凯氏定氮法、双缩脲法和考马斯亮蓝法)和荧光光度法，但这些方法大多灵敏度不高，稳定性较差。随着蛋白质组学的发展，人们需要定量分析浓度更低的生物样品或提纯的蛋白质，因此寻找新的检测方法提高蛋白质测定的灵敏度具有重要的意义。

光散射是指一束光线通过介质时在入射光以外的方向上观察的光现象，它是电磁辐射与物质相互作用的一种表现形式。光散射技术在物理化学、胶体化学、高分子化学研究中具有十分重要的地位。由于传统的光散射技术不能满足定量分析在准确度和精密度方面的要求，未能在分析化学中推广应用。1993年Pasternack等用特殊的共振光散射技术研究了卟啉类化合物在核酸上的聚集，从而首次将该技术与化学过程联系起来。黄承志等利用这种技术研究了生物大分子体系的散射光谱，建立了共振光散射技术定量测定生物大分子的新的高灵敏度分析方法。目前这种技术被广泛应用于核酸、蛋白质、肝素、多糖等生物大分子的研究和测定。

量子点有独特的光学特性，量子点独特的性质基于它自身的量子效应，当颗粒大小到达纳米级时，尺寸限域将引起尺寸效应、量子限域效应、宏观量子隧道效应和表面效应，从而派生出与常观体系和微观体系不同的低维物性的纳米体系，展现出许多不同于宏观体材料的物理化学性质。这些特性在非线性光学、磁介质、生物、医药及功能材料等方面具有极为广阔的应用前景。

对现有文献的报道中，虽然分别有有机染料或金属离子指示剂对生物大分子蛋白质和核酸结合的共振散射光谱分析，以及量子点共振散射特性的分析，但是至今尚未未有过利用量子点共振散射来定量检测蛋白质的文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用量子点定量检测蛋白质的方法，能够灵敏地检测出蛋白质含量。

量子点颗粒具有散射性质及光学特性，通过静电引力和范德华力吸附不同浓度的蛋白质，在可见光波长范围内能产生共振散射光，并有最大吸收波长。本发明利用上述特性和原理，在可见光波长范围内进行同步荧光检测，在一定的蛋白质浓度范围内，最大吸收波长的散射强度变化存在相关性，能够检测出很低浓度的蛋白质。

技术方案为，一种利用量子点定量检测蛋白质的方法，包括如下步骤：

将量子点悬浮分散于蛋白质溶液中，在456～466nm下进行同步荧光检测，测定散射强度，并与标准曲线对比得到蛋白质浓度；量子点与蛋白质溶液的用量比为5～10×10^-7mol/ml。优选的，量子点与蛋白质溶液的用量比为7～9×10^-7mol/ml。荧光检测条件为：发射和散射光栅为5nm，电压为400V。

所检测的蛋白质为BSA或γ-球蛋白。

所述量子点结构包括内核和表面包被的SiO₂外壳；内核粒径为3～10nm，为ZnS/ZnO量子点异质结构。这种量子点的制备方法包括如下步骤：

(1)将Zn(Ac)₂和CH₃CSNH₂加入1，4-丁二醇中，超声分散直至形成透明前驱体溶液；Zn(Ac)₂与CH₃CSNH₂摩尔比为1∶0.25～0.7；Zn(Ac)₂与1，4-丁二醇用量比为0.1～0.4mol/L；

(2)步骤(1)所得到的前驱体溶液转移至水热反应釜中，190～220℃下反应16～20h；冷却至室温后，加入蒸馏水混匀，离心分离取沉淀洗涤干燥即得ZnS/ZnO量子点异质结构；

(3)ZnS/ZnO量子点异质结构溶解于乙醇中，加入氨水，搅拌下加入正硅酸乙酯溶液，继续反应10～15小时，取沉淀洗涤干燥；ZnS/ZnO量子点异质结构与乙醇、正硅酸乙酯用量比为1mmol∶300～600ml∶1～2ml。

标准曲线的构建方法包括以下步骤：

将量子点加入蛋白质含量为0～0.4μM的溶液中分散均匀，检测散射强度，以蛋白质浓度为横坐标，散射强度变化为纵坐标绘制标准曲线。