[发明专利]干细胞的电化学检测方法

说明书

一种干细胞的电化学传感方法，其特征在于以多肽识别乳腺癌干细胞，还对所述多肽的N端进行叠氮基团修饰，通过铜催化的叠氮‑炔基Husigen环加成反应获得电化学信号。本发明提供的方法，利用所设计合成的多肽及其自组装形成的肽纤维实现乳腺癌干细胞的识别，进而借助点击化学反应引入具有电化学响应的银纳米颗粒，实现了目标乳腺癌干细胞的定量检测。该方法灵敏度高，特异性强，同时无需抗体参与，因而在临床诊断等领域有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种干细胞的电化学传感方法，特别涉及一种基于多肽纤维定向识别检测乳腺癌干细胞的电化学传感方法。

背景技术

乳腺癌作为女性最高发的恶性疾病之一，已成为威胁女性健康的杀手。然而传统的临床治疗手段，并不能从根本上杜绝癌细胞的存在，相当一部分癌细胞可以躲过化疗放疗的作用，致使患者的疾病复发以及远处转移。肿瘤干细胞(Cancer Stem Cells，CSCs)学说为乳腺癌的复发和转移研究提供了新思路。该学说指出，肿瘤组织中存在一小群数目极为稀少却具有与干细胞类似的自我更新、增殖和分化的潜能的特殊细胞，称之为肿瘤干细胞。乳腺癌是第一个被证实存在肿瘤干细胞的人类实体瘤，辨别乳腺癌干细胞的主要依据之一则是细胞表面生物标志物。其中，细胞粘附因子CD44是公认度最高、研究最为广泛的乳腺癌干细胞表面生物标志物。目前乳腺癌干细胞最常用的鉴定方法是结合流式细胞术和免疫磁珠法。然而，抗体在生物分析应用中却存在一定的局限性，例如：组织穿透性差、免疫原性强和血液清除效率较低等。相比于抗体，多肽配体是微型简化的抗体，具有更低的分子量、更高的物理稳定性、较低的免疫原性、较高的血液清除效率等优势，整体性能更为优越。同时，多肽配体可以通过自组装为纳米探针的界面富集提供平台，具有良好的可控性和有序性，并且可以根据需求灵活设计出集各项功能于一体的多功能肽。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种乳腺癌干细胞的电化学传感方法以多肽配体为识别元件，通过自组装的方式合成具有定向识别性能的多肽纤维，提高检测乳腺癌干细胞的灵敏度。

本发明的另一个目的在于提供一种乳腺癌干细胞的电化学传感方法以多肽配体为识别元件，通过自组装的方式合成具有定向识别性能的多肽纤维，提高检测乳腺癌干细胞的特异性。

本发明的再一个目的在于提供一种乳腺癌干细胞的电化学传感方法，以实现对于乳腺癌干细胞进行定量检测。

本发明的又一个目的在于提供一种电化学检测乳腺癌干细胞的方法，以多肽配体为识别元件，引入金属探针(如：银纳米颗粒)作为电化学信号报告探针，对乳腺癌干细胞进行检测。

一种乳腺癌干细胞的电化学传感方法，以SEQ ID No1所示的多肽实施乳腺癌干细胞的识别，该多肽的N端具有通过氢键形成分子间β折叠的结构，具有自组装功能，并形成多肽纤维；多肽的C端能特异性地识别和结合乳腺癌干细胞表面的CD44蛋白。

还对该多肽的N端进行叠氮(azide)基团修饰，以利于通过铜催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应(Copper-Catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition)获得电化学信号。

另一种乳腺癌干细胞的电化学传感方法，还包括核酸适体DNA链，用于捕获被多肽识别的乳腺癌干细胞，其DNA序列如SEQ ID No 2所示，在其3’端还修饰巯基基团。

将制得的多肽和核酸适体DNA链用于电化学方法检测乳腺癌干细胞。

一种电化学检测乳腺癌干细胞的方法，包括：

N端进行叠氮基团修饰的SEQ ID No1所示的多肽对乳腺癌干细胞进行特异性识别后，被结合于电极上的核酸适体DNA链捕获，二苯基环辛炔功能化的金属探针(如：银纳米颗粒)与多肽N端叠氮基团发生叠氮-炔基Husigen环加成反应而结合至电极表面，进而产生显著的电化学信号，通过分析金属探针电化学响应信号的强弱，实现对乳腺癌干细胞的定量检测。