[发明专利]一种基于富铜离子材料标记的内毒素适配体传感器及其检测内毒素的方法

说明书

本发明涉及一种基于富铜离子材料标记的内毒素适配体传感器及其检测内毒素的方法。所述传感器由适配体修饰电极和富铜离子标记物构成。适配体与内毒素分子发生特异性结合后，进行铜离子标记。通过对富铜离子材料中铜离子含量的电化学分析，实现内毒素含量的间接测定。本发明所述基于富铜离子材料标记的内毒素适配体传感器可以实现对内毒素的强特异性、高灵敏、低检测限的快速检测，有助于实现内毒素电化学适配体传感器的低成本、稳定、批量的制备，推动生物化学检测的精准化和高效化。

技术领域

本发明涉及内毒素的检测技术领域，特别涉及基于信号放大策略的内毒素电化学分析方法。

背景技术

内毒素是革兰氏阴性菌细胞外壁层上的特有结构。细菌破裂后，内毒素分子被释放，微量内毒素分子进入体内即可引起发热、头痛、腹泻、血管扩张、中性粒细胞增多、机体血压下降及血管通透性增强等一系列症状，严重时可以导致血管凝血及多器官衰竭。因此，痕量内毒素的检测在医学、药理学及医疗热原监测等领域至关重要。

利用与内毒素产生凝集反应的原理，鲎试剂被广泛应用于内毒素含量的检测。常用的方法有凝胶法和光度法。鲎试剂是一种酶，酶的活性对反应环境及条件要求较为苛刻。如果样品中含有蛋白酶等成分会对鲎试剂的活性产生影响，从而导致测试结果不准确。因此，开发一种检测速度快、检测限低、灵敏度高、抗干扰能力强的内毒素检测技术成为亟待解决的技术问题。

采用SPR技术检测内毒素也是一种可行的方法，例如：中国专利文件CN103267745A公开了一种内毒素MIP-SPR芯片、制备方法及其用途，SPR芯片的金膜表面具有一层以多巴胺为功能单体、以内毒素为模板分子的MIP膜，将所制备的MIP-SPR芯片代替传统SPR芯片，应用于SPR仪，可实时监测生物和环境样品中的痕量内毒素。但是SPR检测所需设备较为昂贵，维护成本较高，一定程度上限制了该方法的推广及应用。

目前，一些生物传感器如抗体生物传感器、多肽生物传感器、蛋白生物传感器及适配体生物传感器初步应用于内毒素的检测，该类方法主要是基于生物活性分子特异性识别内毒素分子的原理。但是抗体、多肽、蛋白生物传感器同样存在一些缺点，如抗体的制备需要通过长时间的动物实验；多肽存在较复杂的检测过程；蛋白与内毒素分子的特异性结合不强，抗干扰性差等。

适配体是具有特定结构能够特异性结合内毒素分子的单链DNA序列，其具有亲和性高、特异性强、制备及合成方便等优点，近年来在医疗诊断、疾病治疗等领域越来越受关注。

目前，基于富铜离子材料标记的内毒素适配体传感器，未见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于富铜离子材料信号放大策略的内毒素适配体传感器及其制备方法与应用，通过电化学信号来定量检测内毒素，此方法特异性强、灵敏度高、检测速度快、检测限低。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于富铜离子材料标记的内毒素适配体传感器，所述传感器由适配体修饰电极及富铜离子材料标记物构成。通过对富铜离子材料标记物中铜离子含量的电化学分析，实现内毒素含量的测定。

根据本发明，优选的，所述的富铜离子材料为铜离子诱导组装的金纳米粒子聚集体或铜金属有机框架材料。

根据本发明，优选的，所述的铜离子诱导组装的金纳米粒子聚集体按如下方法制备得到：

首先通过晶种生长法制备金纳米粒子，然后将半胱氨酸分子自组装到金纳米粒子表面，加入可溶性铜盐溶液，使金纳米粒子团聚，得到铜离子诱导组装的金纳米粒子聚集体。优选的，金纳米粒子、半胱氨酸、铜离子的摩尔比为600：1：75。

所述的铜金属有机框架材料按如下方法制备得到：