[发明专利]一种基于石墨烯-金-钯纳米复合材料的胰腺癌肿瘤标志物免疫传感器的制备

说明书

本发明提供一种用于检测肿瘤标志物CA242的基于还原的石墨烯‑金‑钯纳米复合材料修饰的新型无标记电化学免疫传感器，选择氧化石墨烯(GO)和聚乙烯吡咯烷酮作为合成水溶性且稳定的还原性氧化石墨烯‑金‑钯(rGO‑Au‑Pd)纳米复合材料的掺杂剂。该材料具有优异的电化学氧化还原活性和电子转移能力。为了优化免疫传感器的性能，本发明探究了合成方法，材料浓度，还原循环和pH的影响，使制备的CA242免疫传感器在线性检测范围，检测限，灵敏度，稳定性和重现性方面表现出优异的性能，而且具有可靠性和重复性。本发明为早期癌症诊断的新型生物测定提供了一个平台，并促进了生物传感技术在医学领域的应用。

技术领域

新型纳米功能材料与生物传感器技术领域，特别涉及一种用于检测肿瘤标志物CA242的基于还原的石墨烯-金-钯纳米复合材料修饰的新型无标记电化学免疫传感器。

背景技术

癌症仍然是对人类公共健康的主要威胁。目前，消化道肿瘤是全球人口十大恶性肿瘤之一，这些癌症的致死性是由于其隐袭发作，早期转移，低切除成功率和快速生长。由于缺乏敏感和特异的诊断方法，患者通常在最后阶段伴有消化道肿瘤。由于肿瘤生物标志物对癌细胞的特异性，所以肿瘤生物标志物为癌症发作和复发的早期检测提供了一种新手段，可以及时进行治疗干预。碳水化合物抗原24-2(CA242)是恶性消化道肿瘤的肿瘤标志物，与CA199 和CA50相比，对胰腺癌和结直肠癌具有更高的特异性。因此，开发敏感和可靠的方法来检测CA242将为早期发现这些恶性肿瘤提供工具。

目前，许多免疫传感器，包括安培计，荧光，比色，电位计，压电和辐射传感器等，已被用于敏感检测肿瘤标志物。所有这些测定都取决于抗体和应用特异性抗原之间的反应。在这些方法中，无标记电化学免疫传感器由于其相对高的灵敏度、成本效益、快速检测以及不需要二抗而受到广泛关注。

电化学免疫传感器的灵敏度受修饰电极的比表面积和电导率的显著影响。目前包括金属纳米颗粒，碳材料，金属氧化物及其衍生物的各种纳米材料已被用于修改电极以放大信号并加强免疫传感器的性能。增强的电学，光学，磁学和化学性能优于单组分纳米复合，在这些纳米材料中，杂化纳米复合材料由于其长期稳定性以及材料而具有很高的吸引力。关于检测 CA242的无标记免疫传感器，专利CN105158313A一种基于二硫化钼/镍钯合金纳米复合材料构建的无标记免疫传感器的制备方法和专利CN 104502593 B一种电化学胃癌肿瘤标志物无标记免疫传感器的制备方法公开了不同的无标记免疫传感器检测CA242，但其灵敏度和线性范围较低，而且特异性也有待提高。

金-钯(Au-Pd)纳米复合材料是一种双金属材料，由于其高催化能力，大的表面体积比和生物相容性，已在生物传感领域得到广泛研究。然而，双金属材料容易在纳米尺寸上聚集，这是阻碍其更广泛应用的原因。由单层碳原子组成的石墨烯由于其独特的机械和电学性质而广泛用于制备电化学传感器，而且还具有高度可溶性和环境友好性。目前尚无基于改性rGO-Au-Pd纳米复合电极的CA242免疫传感器测定的报道。因此，亟待开发一种线性检测范围，检测限，灵敏度，稳定性和重现性方面表现出优异的性能的传感器，为开发用于早期癌症诊断的新型生物测定提供了一个平台。

发明内容