[发明专利]银金核-卫星结构表面等离子体共振探针及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及表面等离子体共振探针，特别是一种用于肺癌早期检测的银金“核-卫星”结构表面等离子体共振探针及其制备方法。

背景技术

恶性肿瘤是人类的一大杀手，肺癌是最常见的肺原发性恶性肿瘤，是目前全世界癌症死因第一名。目前针对肺癌的治疗方法仅限于药物疗法、放射疗法和临床手术疗法，这些常规治疗方法存在着抗癌药物在患者体内的非特异性分布、肿瘤部位有效药物浓度过低、对于治疗效果的监测手段有限以及药物向靶向部位输送效率较差等问题，且晚期肺癌切除后复发率高，易转移，因此，发展一种高灵敏度的行之有效的方法用于肿瘤高危人群的早期检测已经迫在眉睫。

在肺癌发生的早期，患者体内出现了许多肺癌生物标志物，主要有癌胚蛋白（CEA）、细胞角蛋白 21-1 片段(CYFRA 21-1)、维生素 A 结合蛋白（RBP）、神经元特异性烯醇化酶（NSE）、以及核酸标志物 MicroRNA（如miR-29、miR-205, miR-99 b、miR-203和miR-202）等。

近年来，基于纳米粒子的生物检测技术逐渐成熟，为肿瘤的早期诊断和治疗带来了新机遇。其中，银纳米粒子表面等离子体共振（表面等离子体共振）生物传感器由于具有较好的化学稳定性、高灵敏度、免标记、能够实时和快速检测等优点，成为表面等离子体共振传感研究中的主要研究对象。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种用于肺癌早期检测的银金核-卫星结构表面等离子体共振探针及其制备方法。本发明为一种表面等离子体共振光谱分析与纳米技术相结合的方法，实现对肺癌的早期检测。本发明采用界面修饰技术将银纳米粒子修饰到玻璃表面，同时对银纳米粒子进行生物功能化改造并以金纳米颗粒增强检测响应灵敏度，利用现代仪器分析方法对得到的材料进行表征，并结合表面等离子体共振技术对其在肺癌早期检测性能方面进行分析。

技术方案：本发明的一种用于肺癌早期检测的银金“核-卫星”结构表面等离子体共振探针，具有良好的微量检测性能，可结合表面等离子体共振技术在肺癌早期检测方面进行分析。

本发明的用于肺癌早期检测的银金“核-卫星”结构表面等离子体共振探针，其特征在于，该表面等离子体共振探针中的纳米银立方与金纳米粒子形成银金“核-卫星”结构，增强了纳米银立方的表面等离子体共振信号；其结构是：纳米银立方固定在预处理过的玻璃表面，识别单链DNA通过功能基团连接到纳米银立方表面，利用DNA与miRNA的碱基互补配对作用将miRNA连接到单链DNA修饰过的纳米银立方表面，miRNA的另一端通过功能基团连接金纳米粒子，形成银金“核-卫星”结构表面等离子体共振探针。具体结构如图1：

本发明的银金“核-卫星”结构表面等离子体共振探针，其特征在于：该表面等离子体共振探针中的纳米银立方与金纳米粒子形成银金“核-卫星”结构，增强了纳米银立方的表面等离子体共振信号，探针粒径在40~70 nm之间，散射光谱峰位于450~650 nm。

本发明的用于肺癌早期检测的银金“核-卫星”结构表面等离子体共振探针的制备方法包括以下步骤：

1）纳米银立方的制备

首先，在室温下将葡萄糖溶液3~8 mM和十六烷基三甲基溴化铵溶液50~80 mM依次快速加入到定量的银氨溶液10~15 mM中，其中银氨溶液与十六烷基三甲基溴化铵溶液浓度比为10: 1；然后，置于反应釜中在90~120℃下反应10~12 h；最后，取出反应后溶液离心并超声波辐射2~5 min后制得纳米银立方溶液；

2）纳米银立方玻璃基底的制备

首先，将玻璃基底依次置于洗洁精溶液、丙酮、无水乙醇、超纯水中各超声清洗1~2 h；然后，取出玻璃基底用氮气吹干后浸于步骤1）中制备的纳米银立方溶液中，浸泡2~5 min后取出用超纯水冲洗并用氮气吹干；

3）单链DNA分子的固定

首先，将步骤2）中制备的纳米银立方玻璃基底置于紫外-臭氧清洗机中照射20~30 min，取出后用超纯水冲洗并用氮气吹干；然后将吹干的玻璃基底浸于1 uM 的单链DNA溶液中经摇床25℃摇匀10~12 h；最后，取出玻璃基底用超纯水冲洗并用氮气吹干，置于1 mM的6-巯基己-1-醇溶液中孵化2~3 h后用超纯水冲洗并用氮气吹干；

4）单链DNA与RNA分子的杂交