[发明专利]一种双通道细胞膜糖基电化学传感阵列及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电化学分析领域中的电化学传感阵列，其具体涉及一种双通道细胞膜糖基电化学传感阵列。

背景技术

癌细胞表面糖基化状态的动态变化在肿瘤的转化、细胞分化和转移中发挥着重要的作用，因此，研究者们非常急迫地需要发展灵敏、实用、高通量的监测技术，用来对这些糖基化变化进行分析。一些基于凝集素特异性识别能力的电化学方法已经被用来对糖基化状态的动态变化进行监测。跟传统的质谱和凝集素微阵列技术相比，这些电化学方法可以避免细胞裂解、细胞标记或者复杂的仪器，并有望实现高通量检测。但是，大部分电化学方法利用纳米粒子和酶来标记识别元件凝集素，这可能干扰凝集素的生物学活性，并且标记过程通常会增加实际应用中的复杂性和繁琐性。尽管有报道利用共价方式将凝集素固定在碳纳米角上，发展了一种无标记的细胞表面糖基分析方法，但所采用的共价结合过程比较复杂，共价反应很耗时，而且凝集素的活性也有可能会受到共价结合的影响。

碳纳米管具有极好的电子传递性能，它的功能化极大地拓展了其在生物传感方面的应用，所以，很多努力都致力于寻找有效的方法通过固定生物分子来对碳纳米管进行功能化。通常在碳纳米管上的固定方法有两种：共价连接和非共价附着。共价连接通常需要交联试剂，并且所固定的生物分子的活性可能会因为共价结合的位阻效应而受到影响。另一方面，共价结合的方法可能导致功能化的碳管电学性质的部分丢失。相反地，非共价吸附中常用的物理吸附和静电结合的方法能很好地保持碳纳米管上生物分子的活性。

发明内容

本发明的目的是：设计一种双通道细胞膜糖基电化学传感阵列及其制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种双通道细胞膜糖基电化学传感阵列，其包括双通道丝网印刷电极，其特征在于：石墨工作电极I表面依次组装了聚二烯丙基二甲基氯化铵复合多壁碳纳米管层与伴刀豆球蛋白A修饰层，石墨工作电极II表面依次组装了聚二烯丙基二甲基氯化铵复合多壁碳纳米管层与扁豆凝集素修饰层。

上述一种双通道细胞膜糖基电化学传感阵列的制备方法，其特征在于：石墨工作电极I表面通过静电吸附组装聚二烯丙基二甲基氯化铵复合多壁碳纳米管层，在其表面进一步通过静电吸附组装伴刀豆球蛋白A修饰层；石墨工作电极II表面通过静电吸附组装聚二烯丙基二甲基氯化铵复合多壁碳纳米管层，在其表面进一步通过静电吸附组装扁豆凝集素修饰层。

上述石墨工作电极表面组装聚二烯丙基二甲基氯化铵复合多壁碳纳米管的方法是，在石墨工作电极I和II的表面滴加聚二烯丙基二甲基氯化铵复合多壁碳纳米管溶液，置于干燥器中晾干即可。

上述聚二烯丙基二甲基氯化铵复合多壁碳纳米管，其制备方法是将浓度98%的浓硫酸与浓度65%的浓硝酸按体积比3:1混合，利用混合后的溶液对多壁碳纳米管进行酸化处理。然后将酸化的多壁碳纳米管用蒸馏水洗涤，以12000转/分钟转速离心分离后，分散在0.18-0.22%的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中，超声25-35分钟后得到均一的黑色溶液，溶液中多余的聚二烯丙基二甲基氯化铵以12000转/分钟转速离心除去，即得到聚二烯丙基二甲基氯化铵复合多壁碳纳米管溶液。

上述石墨工作电极表面分别组装伴刀豆球蛋白A修饰层与扁豆凝集素修饰层的方法是，在石墨工作电极I表面滴加1微克/毫升的伴刀豆球蛋白A溶液，在石墨工作电极II表面滴加1微克/毫升的扁豆凝集素溶液，置于干燥器中晾干后，用pH值7.4的磷酸盐缓冲液淋洗，再将该电极阵列浸泡在含1％牛血清蛋白的磷酸盐缓冲液中以封闭表面，再次淋洗后置于干燥器中晾干。

本发明的特点是首次以聚二烯丙基二甲基氯化铵作为连接剂，通过静电吸附作用对多壁碳纳米管进行凝集素功能化修饰，无需共价的化学反应，有效保持了蛋白的生物活性与碳纳米材料的电化学性能，简化了操作；制作的凝集素功能化的电极阵列操作简单，制作成本低廉，适合一次性使用；集合了电极阵列双通道同时检测与电化学传感灵敏度高的优点，提高了检测的效率与性能；利用凝集素对糖基的识别作用，提高了电极阵列检测的特异性；相对于传统的质谱技术与凝集素阵列技术，所制备的细胞膜糖基电化学传感阵列在检测时无需昂贵的附属设备和繁琐的操作，易于小型化。

附图说明

图1是双通道细胞膜糖基电化学传感阵列示意图。

图2是石墨工作电极I表面修饰示意图。

图3是石墨工作电极II表面修饰示意图。