[发明专利]一种基于聚多巴胺修饰的光纤SPR传感器表面连接抗体方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于聚多巴胺修饰的光纤SPR传感器表面连接抗体方法，属于表面等离子共振谱仪传感器表面修饰与功能分子连接方法。

技术背景

光纤型表面等离子共振(Surfaceplasmonresonance，SPR)传感器，用于监测分子相互作用与目标分子定量检测，已广泛应用于疾病诊断、DNA杂交与细胞行为监测、环境与食品安全检测等领域。它不但保持了传统棱镜型SPR传感器高灵敏度、无标记、实时检测等特点，并且具有其独特优势，包括：小型化、可抵抗电磁波干扰、可实现远距离传感等。

抗体在传感器表面的连接效率，对SPR免疫分析实验结果起着关键作用。传感器上连接越多的抗体，就能检测到越多的抗原。目前，SPR传感器连接抗体方法主要是利用抗体中的氨基与11-巯基十一烷酸修饰的传感器上的羧基之间的反应，从而将抗体连接至传感器表面。然而，由于该方法在抗体连接前，需要用1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)对传感器表面的羧基进行活化，而此活化过程存在着严重的水解现象，从而导致了此方法连接抗体效率大大降低。因此，开发有效的连接抗体方法，提高抗体连接效率和抗原检测灵敏度，成为专家学者们亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于聚多巴胺修饰的光纤SPR传感器表面连接抗体方法。该连接抗体方法快速、简便，具有优异的抗体连接效率以及赋予传感器高的抗原检测灵敏度。本发明是通过以下技术方案加以实现的。

本发明的一种基于聚多巴胺修饰的光纤SPR传感器表面连接抗体方法，包括以下步骤：

1)称取多巴胺盐酸盐，将其溶于10mM的三羟甲基氨基甲烷缓冲液中，配制成1-2mg/mL的多巴胺溶液；将清洗过的传感器浸泡于配置的多巴胺溶液中，于振荡器中反应20-50min，用去离子水冲洗，氮气吹干，得到聚多巴胺修饰的传感器；

2)将步骤1)制备的聚多巴胺修饰的传感器浸泡于50-100μg/mL的抗体的PBS中，SPR谱仪实时监测传感器共振波长变化，3-5h后，传感器表面连接抗体反应初步达到平衡；为使传感器表面连接抗体更加牢固和充分，将此连接抗体反应转移到4℃的恒温箱中继续反应过夜，然后取出，PBS清洗，氮气吹干。

所述的PBS浓度为10mM，pH＝7.4。

所述步骤1)中，振荡器转速需为120转每分钟。

所述步骤2)中，抗体为带氨基或巯基的其它抗体。

所述抗体为抗人免疫球蛋白G、牛血清白蛋白抗体或前列腺炎抗体。

本发明的连接抗体方法用于棱镜型SPR传感器与QCM传感器。

本发明的光纤SPR传感器连接抗体方法，到目前为止是没有人报道过的；为了进一步评价本发明方法的连接抗体效果，我们采用传统的连接抗体方法(抗体中的氨基与11-巯基十一烷酸修饰的传感器上的羧基之间的反应)作为对比实验，对本发明方法与传统方法的连接抗体与检测抗原效果进行了比较，验证本发明方法具有高的抗体连接效率和抗原检测灵敏度。

本发明通过多巴胺在金膜表面快速简便的自发聚合，形成聚多巴胺修饰的金膜表面；通过金膜表面聚多巴胺中醌基与抗体中氨基的席夫碱反应，抗体被连接在聚多巴胺修饰的金膜表面。考察了聚多巴胺修饰的传感器连接抗体以及检测抗原效果，结果显示：利用本发明方法连接抗体后，传感器共振波长偏移量约为传统方法的2倍；对抗原检测的灵敏度约为传统连接抗体方法的4倍，检测限比传统连接抗体方法约低7倍。本发明的连接抗体方法，拥有优异的抗体连接效率与高的抗原检测灵敏度，且方法简单、快速，具有很好的经济适用性和可行性。与现有SPR传感器连接抗体方法相比，本发明的优点在于：

(1)本发明方法中，传感器可以通过多巴胺的自身聚合被有效的功能化，该功能化操作简单、反应迅速。

(2)本发明方法，比传统的连接抗体方法有更高的抗体连接效率，见附图1；对抗原检测，有更高的灵敏度，见附图2。

(3)本发明方法中的传感器表面的聚多巴胺层，可以在强氧化性溶剂中快速解聚，从传感器表面去除，所以利用本发明方法进行抗体连接或免疫实验后，可迅速简便的实现传感器再生。

附图说明

图1本发明方法(抗体中氨基与聚多巴胺修饰的传感器中醌基反应)与传统方法(抗体中氨基与11-巯基十一烷酸修饰的传感器中羧基反应)连接抗体动力学曲线。