[发明专利]肿瘤早期高通量电化学发光检测方法的构建

说明书

技术领域

本发明涉及一种可对多种肿瘤标志物或多种样品同时检测的电化学发光纳米探针及柔性阵列微芯片电极的制备方法。

背景技术

肿瘤是目前世界上威胁人类健康及生命的重大疾病之一。我国对肿瘤疾病的防治方针是“以预防为主，防治结合，重在三早”，早期筛查及诊断是肿瘤治疗的关键。目前临床医学中对肿瘤疾病的筛查主要依靠临床表现，影像学检查、血清学检查、穿刺活检等多种手段。肿瘤起病隐匿，症状不明显，症状表现及影像学检查对早期肿瘤诊断不敏感，仍无法及时对早期肿瘤进行诊断。目前临床中检测人体血清中肿瘤标志物的方法主要有传统的酶联免疫检测法 (ELISA)、化学发光免疫分析法(CL IA )及电化学发光免疫分析法(ECLIA)，其中电化学发光检测方法灵敏度高，受环境效应影响较小，对抗原漏检率低，且自动化程度高，检测时间短，备受研究者的关注。在电化学发光技术中，发光材料的性能是影响漏检率及灵敏度的关键因素，故而开发新型无毒、稳定且发光强度高的电化学发光材料是提高电化学发光技术对血清中抗原检测能力的关键点，对实现肿瘤早期筛查和诊断具有十分重要的经济和社会意义。

为了满足临床中多种肿瘤标志物高灵敏检测需要以及大批待测样品的快速分析，该专利制备的纳米探针为铱配合物填充的介孔硅/纳米金复合物，铱配合物的电化学发光强度为传统电化学发光试剂钌配合物的24倍，极大地提高了检测的灵敏度，结合研制的高通量微芯片电极并在多阵列微芯片电极表面构建仿生传感界面，利用抗原与抗体之间的特异性识别，结合纳米探针的信号放大技术，可实现多种肿瘤标志物的高灵敏、高通量检测。

发明内容

本发明研究了以铱配合物填充的介孔硅/纳米金复合物为电化学发光信号探针的肿瘤标志物高通量、高灵敏检测方法，由于铱配合物具有很高的电化学发光效率，其电化学发光强度为传统电化学发光试剂钌配合物的24倍，将大量的具有高的电化学发光效率的铱配合物分子装入介孔硅（MSN）作为电化学发光信号探针，而介孔硅表面的金纳米颗粒在这里被用来作为肿瘤标志物抗体的载体并且改善介质的电子传递从而提高电化学发光信号。通过将聚二甲基硅氧烷与适量的固化剂混合，固化后形成透明的电极基底材料，我们可以在其表面镀上一层质地均匀的纳米金薄膜形成柔性微芯片表面，纳米金层具有优良的导电性，同时借助基底聚二甲基硅氧烷材料的柔韧性，得到的柔性微芯片电极在制备、储存、携带及使用等各方面都具有独特优势，最后利用界面修饰技术构建仿生传感界面。芯片表面形成的纳米金薄膜具有优良的导电性，在其表面可以修饰不同的肿瘤标志物第一抗体，与待测样本以及纳米信号探针反应，利用抗原与抗体的特异性结合，形成三明治的构型，然后通过探针上携带的大量铱配合物发光材料，实现肿瘤标志物高灵敏、高通量检测。本发明制备的64位点高通量柔性微芯片电极可对64个血液样本进行分析，促进了电化学发光技术在临床肿瘤疾病筛查、诊断中应用和发展。

本发明的主要创新性和优越性为：

1、开发新型离子型铱配合物（[(ppy)2Ir(dcbpy)]+PF6−）作为电化学发光材料，与传统联吡啶钌等发光材料相比，能耗低且发光效率高，是传统电化学发光材料钌配合物的24倍，极大的提高了检测的灵敏度；

2、 铱配合物填充的介孔硅/纳米金复合物信号探针制备方法简便，生物相容性好，毒性低，其表面修饰的金纳米粒子既可作为肿瘤标志物抗体的载体又可改善介质的电子传递从而提高电化学发光信号；

3、 首次设计可与电化学发光技术联用的高通量柔性微阵列芯片电极，电极表面均匀修饰纳米金膜，导电性好且具有柔韧性，微芯片电极可设计性强、制备方法简便、表面易于修饰且价格低廉适宜批量生产，弥补了目前现有传统电极及微芯片电极的不足，可实现早期疾病筛查中快速、简便、高通量等需求。

附图说明

图1为铱配合物（[(ppy)₂Ir(dcbpy)]⁺ PF₆^-）的结构；

图2为纳米信号探针的合成示意图；

图3 铱配合物与传统联吡啶钌的电化学发光强度；

图4为柔性阵列微芯片电极的设计示意图；

图5基于信号探针和微芯片电极的高灵敏、高通量电化学发光传感方法检测

的原理图。

具体实施方式

以下为实施本发明的具体示例，其作用在于进一步阐明本发明的内容，使阅读者更容易理解，但不构成对本发明要求的保护范围的限定或限制。