[发明专利]基于纳米金和促红细胞生成素受体修饰的电极及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于电化学检测技术领域，涉及基于纳米金和促红细胞生成素受体修饰的电极及其制备方法，还涉及以修饰的电极作为工作电极组建的电化学生物传感器及其检测方法。

背景技术

促红细胞生成素（erythropoietin，EPO）是一种糖蛋白激素，在人体内主要是由肾脏生成的一种造血生长因子，其生理功能是促进骨髓红细胞的生成和释放。1985年人类首次利用基因工程技术合成了重组人促红细胞生成素（Recombinant human erythropoietin，rhEPO），由于其具有分裂原和分化原的双重功能，能在不输血的情况下产生输血效应，使病人避免病毒感染和输血过量的危险，已在肾性贫血的治疗方面发挥出重要作用。同时，因其具有提高机体携氧能力、增强运动耐力的特性，rhEPO在体育运动中成为新的兴奋剂。2005年起，国际奥委会和世界反兴奋剂机构的禁用清单中，rhEPO被列为体育竞技中禁用的首个肽类物质。

由于rhEPO和EPO结构相似，功能一致，从而很难精确区分EPO与rhEPO，造成rhEPO在体育竞赛中的滥用。rhEPO和EPO唯一差别仅在于等电点不同，EPO的等电点为3.7~4.7，rhEPO的等电点为4.4~5.1。现有检测方法如等电聚焦、凝胶电泳等方法存在实验分离时间长、检测效率低、特异性差等缺点，不能满足快速、精确检测的要求。公开号为CN102854231A的中国专利公开了将促红细胞生成素受体通过ZnO溶胶-凝胶过固定在电极表面，然后将该电极能够组建成精确检测EPO和rhEPO的电化学生物传感器。但是制备的生物传感器在检测低浓度样品时，由于循环伏安曲线的峰电流值变化较小，检测的灵敏度较低。因此，急需研究一种能进一步提高检测EPO和rhEPO的灵敏度的方法及检测工具，对遏制rhEPO在体育竞赛中的滥用具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于纳米金和促红细胞生成素受体修饰的电极；本发明的目的之二在于提供基于纳米金和促红细胞生成素受体修饰的电极的制备方法；本发明的目的之三在于提供以修饰的电极作为工作电极组建的电化学生物传感器；本发明的目的之四在于提供利用电化学生物传感器检测促红细胞生成素和/或重组人促红细胞生成素的方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.基于纳米金和促红细胞生成素受体修饰的电极，所述电极是在沉积纳米金的电极表面通过ZnO溶胶-凝胶固定促红细胞生成素受体作为识别元件，再在电极表面沉积纳米金的玻碳电极。

2.所述基于纳米金和促红细胞生成素受体修饰的电极的制备方法，包括如下步骤：

a.将玻碳电极表面打磨，抛光，清洁，干燥，得预处理玻碳电极，备用；

b.将步骤a所得预处理玻碳电极浸入HAuCl₄溶液中，电沉积，清洗，得沉积纳米金的玻碳电极，备用；

c.将乙酸锌溶于无水乙醇中，再在超声波作用下加入氢氧化锂，得ZnO溶胶-凝胶溶液，备用；

d.将步骤c所得ZnO溶胶-凝胶溶液与促红细胞生成素受体溶液混匀，滴加至步骤b所得沉积纳米金的玻碳电极表面，干燥成膜，洗涤，即制得促红细胞生成素受体修饰电极；

e.将步骤d所得促红细胞生成素受体修饰电极再次浸入HAuCl₄ 溶液中，电沉积，清洗，最后浸入BSA溶液中封闭非特异性位点，得纳米金和促红细胞生成素受体修饰的电极。

优选的，所述步骤a是用均相砂纸打磨玻碳电极，然后依次用加有0.3μm和0.05μm三氧化二铝的湿润抛光纸抛光，每次抛光后用水洗净，再依次于硝酸、丙酮和水中超声洗涤，干燥备用。

优选的，所述步骤b是将步骤a所得预处理玻碳电极浸入浓度为1-20 mmol/L的HAuCl₄溶液中，电沉积20-100秒，然后用水清洗，备用。

更优选的，所述步骤b是将步骤a所得预处理玻碳电极浸入浓度为10 mmol/L的HAuCl₄溶液中，电沉积60秒，然后用水清洗，备用。为了使电沉积效果更佳，使用恒电位进行电沉积，恒电位优选为0.6V。

优选的，所述步骤c是将乙酸锌溶于无水乙醇中制成浓度为0.1mol/L的溶液，再在超声波作用下加入氢氧化锂至终浓度为0.067mol/L，制得ZnO溶胶-凝胶贮备液，临用前用无水乙醇按体积比为2:1~1:3进行稀释，制得ZnO溶胶-凝胶溶液。