[发明专利]一种抗菌肽电化学发光传感器及其制备方法和检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物传感技术和电化学技术领域，特别涉及一种抗菌肽电化学发光传感器及其制备方法和检测方法。

背景技术

抗菌肽是一种广泛存在于生物体内的具备多种生物活性的小分子多肽，它具有热稳定性、广谱抗菌以及潜在的抗肿瘤特性等优点，因而广泛应用于临床医学、医药、生物饲料添加剂、天然食品防腐剂和动植物抗病基因工程等领域。抗菌肽的活性、作用机制、抗菌肽生产以及抗菌肽产品的质量控制已经成为抗菌肽研究的热点问题，而这些问题的研究都急需准确、灵敏、简便的抗菌肽定量检测方法，尤其是能够实现在线分析的检测方法。

目前抗菌肽的检测方法主要有液相色谱法、液相色谱-质谱法和毛细管电泳法。但应用这些方法时，样品预处理繁琐，所需仪器昂贵且体积较大，检测耗时长，而且对操作人员要求高，难以实现在线分析。

因此，如何实现低成本、灵敏和快速地在线检测抗菌肽成为目前研究的重点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种抗菌肽电化学发光传感器及其制备方法和应用，所述抗菌肽电化学发光传感器成本低，可以灵敏、快速地在线检测抗菌肽；所述抗菌肽电化学发光传感器的制备方法简单易操作。

第一方面，本发明提供了一种抗菌肽电化学发光传感器，所述抗菌肽电化学发光传感器包括裸金电极、以及依次层叠设置在所述裸金电极表面的L-半胱氨酸层、纳米金层和抗菌肽抗体层，所述抗菌肽抗体层与所述纳米金层通过静电吸附作用结合在一起。

优选地，所述裸金电极和L-半胱氨酸层通过Au-S键结合在一起。

所述抗菌肽抗体层采用的抗菌肽来源于昆虫、植物、哺乳动物、两栖动物、海洋动物、鸟类、细菌和病毒等。

优选地，所述抗菌肽抗体层采用的抗菌肽抗体为天蚕素B抗体。

L-半胱氨酸(Cys)是一种含有巯基的氨基酸，所述裸金电极和L-半胱氨酸层通过结合能很强的Au-S键连接，在裸金电极表面形成了稳定的L-半胱氨酸层；L-半胱氨酸本身具有良好的电化学活性，可以促进电子转移，增大了裸金电极面积，明显增强所述抗菌肽电化学发光传感器的电化学发光效果。同时，L-半胱氨酸具有良好的生物相容性。

纳米金具有高比表面积、生物相容性及高导电活性，不仅可以降低电化学发光的初始电位，还能加快电极与免疫分子间的电子传递并增强电化学发光强度，提高电化学发光检测的灵敏度及稳定性。

优选地，所述L-半胱氨酸层和纳米金层通过静电吸附作用结合在一起，纳米金层可以增加抗菌肽抗体的固定量，改善生物分子微环境，具有最大量保持生物分子活性和活性分子定向固定等优点。

所述纳米金层和抗菌肽抗体层通过静电作用结合在一起，纳米金的引入不仅牢固的固定了抗菌肽抗体，加快了电子转移速率。同时使固定的抗菌肽抗体达到定向排列、取向规则的目的，进一步提高生物分子的活性。所述纳米金和抗菌肽之间是静电吸附作用，因此多种抗菌肽抗体都可以和纳米金通过静电作用结合在一起形成电化学发光免疫传感器，可以制备出不同种类的电化学发光免疫传感器以定量检测不同种类的抗菌肽。

优选地，采用所述牛血清白蛋白封闭纳米金层上的剩余位点。

所述牛血清白蛋白和抗菌肽抗体没有特殊的要求，均可经过市售得到。

所述抗菌肽电化学发光传感器成本低，特异性强，抗干扰能力强，可简化样品的前处理过程，可以灵敏、快速地在线检测抗菌肽含量。

第二方面，本发明提供了一种抗菌肽电化学发光传感器的制备方法，包括以下步骤：

(1)提供裸金电极，将所述裸金电极置于浓度为15～25mmol/L的L-半胱氨酸溶液中，采用循环伏安法在所述裸金电极表面电镀L-半胱氨酸层，得到L-半胱氨酸层修饰的电极；所述循环伏安法的电压范围为-0.5～1.0V，扫描速度为5～15mV/s，电镀时间为20～30min；

(2)在所述L-半胱氨酸层修饰的电极表面滴加纳米金分散液，在4℃下静置20～24h，在所述L-半胱氨酸层表面制备纳米金层，得到纳米金层和L-半胱氨酸层修饰的电极；

(3)在所述纳米金层和L-半胱氨酸层修饰的电极表面滴加浓度为4～8μg/mL的抗菌肽抗体溶液，并在4℃下反应12～24h，在所述纳米金层表面制备抗菌肽抗体层，所述抗菌肽抗体层与所述纳米金层通过静电吸附作用结合在一起，得到所述抗菌肽电化学发光传感器。