[发明专利]石墨烯/类过氧化物酶双信号放大检测白血病的生物传感方法

说明书

技术领域

本发明属于生物传感器的医学基础应用领域，涉及一种石墨烯/类过氧化物酶双信号放大检测白血病的生物传感方法。

背景技术

白血病是一类常见和多发的造血干细胞克隆性恶性疾病，是我国十大高发恶性肿瘤之一，居35岁以下人群恶性肿瘤死亡率的首位，其发病率有逐年增高的趋势。其诊断分型最初是1976年由法(F)、美(A)、英(B)协作组提出的FAB分类，它是诊断白血病的传统方法。随着细胞遗传学和免疫分型在白血病诊断中的应用，又提出了白血病的细胞形态学(Morphoiogic)、免疫学(Immunologic)、细胞遗传学(Cytogentic)MIC分型。20世纪80年代以来，由于MIC亚型特征性染色体异常受累基因的克隆及对这些基因功能的不断剖析，又逐渐形成了基于细胞形态学、免疫学、细胞遗传学、分子生物学(Molecular)的MIC-M分型。近年来，随着细胞遗传学、分子生物学技术的飞速发展，染色体分析、Southern-Blot、RT-PCR及FISH等技术被用于白血病的临床诊断。然而这些方法仍存在较多缺点，如检测方法复杂、放射性污染、灵敏度低、测试费用昂贵等，因此，在临床诊断中，形态学检测及抗原-抗体特异性识别的免疫学表型检测仍是白血病诊断的基础。但单纯依靠形态学检查很难进行准确的分型诊断，而免疫学表型检测需要相应的抗体，并且操作繁琐，价格昂贵，因此，发展新的快速、灵敏、经济的白血病检测新方法具有非常重要的临床意义。

近年来，纳米技术迅速发展并渗透于医学领域，为肿瘤的早期诊断带来曙光。美国国立卫生研究院于2005年启动了“癌症纳米技术计划”，旨在将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相互结合，实现减轻癌症病人痛苦和降低死亡率的目标。石墨烯(graphene)是一种通过sp2杂化组成的碳二维纳米结构，是所有其他维度(如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨等)碳质材料的基本构造单元。它具有独特的纳米结构和热、机械及电学属性，如比表面积大、表面反应活性高、催化效率高、吸附能力强等优点，特别适用于敏感分子的固定、信号的传感和放大。血红素是一种铁卟啉配合物，为人体内血红蛋白的核心，由于其价格低廉，性质稳定以及可以催化氧气、过氧化氢等的还原而被广泛应用，但其催化活性和电化学稳定性并不令人满意。通过Hemin与石墨烯之间π-π相互作用制备的Hemin功能化石墨烯纳米杂化材料(HGNs)在水溶液中具有很好的稳定性，石墨烯表面附着的血红素使得HGNs具有过氧化氢酶的性质，而石墨烯能提高Hemin的催化活性及稳定性。因此，HGNs可作为一种具有过氧化物酶催化活性的纳米材料应用于生物传感器的制备中，而将HGNs应用于肿瘤细胞的检测尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于白血病细胞检测的试剂盒。

本发明所提供的用于白血病细胞检测的试剂盒，含有如下(a)和(b)：

(a)磁珠捕获探针；

所述磁珠捕获探针由磁珠和固定于所述磁珠上的捕获探针组成；所述捕获探针为序列表中序列1所示的单链DNA分子；

(b)适配体功能化Hemin-石墨烯复合纳米材料；

所述适配体功能化Hemin-石墨烯复合纳米材料由经氯化高铁血红素(Hemin)修饰的石墨烯和固定于所述经氯化高铁血红素修饰的石墨烯上的适配体探针组成；所述适配体探针为序列表中序列2所示的单链DNA分子。

在所述试剂盒中，所述适配体功能化Hemin-石墨烯复合纳米材料具体可按照包括如下步骤的方法制备得到：按照所述经氯化高铁血红素修饰的石墨烯与所述适配体探针的配比为0.5mg：4-40nmol(如1mg：8nmol)的比例，将所述经氯化高铁血红素修饰的石墨烯的悬浊液与所述适配体探针的溶液混合，20-25℃(如25℃)避光孵育16-24h(如24h)，得到所述适配体功能化Hemin-石墨烯复合纳米材料。

其中，所述经氯化高铁血红素修饰的石墨烯的悬浊液中，所述经氯化高铁血红素修饰的石墨烯的含量为1mg/ml。所述适配体探针的溶液中，所述适配体探针的浓度为8μM。

在进行所述20-25℃避光孵育16-24h(如24h)的期间，还包括向孵育体系中加入NaCl，至所述NaCl的终浓度为10mM的步骤。

其中，所述向孵育体系中加入NaCl为向所述孵育体系中逐次加入NaCl；具体为：每次0.5μL NaCl溶液(浓度为1M)，每5个小时加一次。

在所述试剂盒中，所述经氯化高铁血红素修饰的石墨烯是将氧化石墨烯和氯化高铁血红素按照质量比为1：(1～10)(如1:1)的比例制备得到的。