[发明专利]一种基于普鲁士蓝的电化学免疫传感器及基于该传感器所建立的电化学免疫传感方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于普鲁士蓝的电化学免疫传感器及基于该传感器所建立的电化学免疫传感方法和应用，所述电化学免疫传感器是由基底电极为玻碳电极，其表面依次修饰壳聚糖‑普鲁士蓝纳米复合物、金纳米粒子和肿瘤标志物捕获抗体组成；将该电化学免疫传感器与脲酶功能化硅纳米探针结合即可测定样品中肿瘤标志物的含量；本发明具有制备工艺简单、可控、稳定性好、灵敏度高、线性范围宽、成本低等优良分析性能，在临床肿瘤标志物检测领域中具有很好的实用前景。

技术领域

本发明涉及电化学生物传感技术领域，具体是一种基于普鲁士蓝的电化学免疫传感器及基于该传感器所建立的电化学免疫传感方法和应用。

背景技术

肿瘤标志物的准确测定对于癌症早期筛查和临床诊断具有十分重要的意义。与其它方法相比，将高特异性免疫识别反应与各种光、电传感技术相结合发展起来的免疫传感器，由于具有选择性高、样品消耗量小、操作简单、分析速度快等独特优点，近年来在肿瘤标志物检测中得到人们广泛研究和应用。其中，基于电分析化学方法发展起来的电化学免疫传感器由于不需要昂贵的大型仪器，且灵敏度较高，因而在临床诊断领域具有很好的实用前景。

传统电化学免疫传感器的制备一般需要十分繁琐的电极界面修饰过程，因而对传感器的重复性造成较大影响。此外，为了满足癌症早期诊断中低丰度肿瘤标志物准确检测的需要，人们通常利用可负载高含量酶标记物的纳米探针对传感器的信号转导及放大作用来提高其分析灵敏度。其中，具有优良催化能力和较低成本的辣根过氧化酶的应用最为普遍。然而，这类纳米探针在电化学信号转导中通常面临着溶解氧电化学还原信号的干扰问题。

作为一种重要的人工过氧化物酶，普鲁士蓝（PB）不仅制备简单，成本低廉，而且可以在溶解氧共存条件下表现出优良的电化学性质，因而在生物传感领域得到人们广泛关注。然而值得注意的是，传统方法一般通过铁离子与亚铁氰根离子混合，或者通过亚铁离子与铁氰根离子混合来进行PB的合成。由于两种试剂之间反应速度过快，从而会对所得产物和传感器的重复性造成较大影响。因此，如何有效避免上述缺陷，发展一种操作简单、重复性较好，且具有较高灵敏度等优良分析性能的一种基于普鲁士蓝的电化学免疫传感器及基于该传感器所建立的电化学免疫传感方法和应用具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的就是针对传统方法操作复杂、重复性较差，且通常面临溶解氧干扰等问题，提供一种基于普鲁士蓝的电化学免疫传感器及基于该传感器所建立的电化学免疫传感方法和应用，基于壳聚糖-普鲁士蓝（CS-PB）纳米复合物制备的传感器，具有制备工艺简单、可控、稳定性好，而用于信号转导的脲酶功能化硅纳米探针可以通过酶催化反应实现多手段电化学信号放大，因而使得该方法拥有灵敏度高、线性范围宽、成本低等优良分析性能，在临床肿瘤标志物检测领域中具有很好的实用前景。

本发明的一种基于普鲁士蓝的电化学免疫传感器，所述电化学免疫传感器是由基底电极为玻碳电极，其表面依次修饰壳聚糖-普鲁士蓝纳米复合物、金纳米粒子和肿瘤标志物捕获抗体组成。

本发明的一种基于普鲁士的电化学免疫传感器的制备方法，包括以下步骤：

（1）壳聚糖-普鲁士蓝纳米复合物的制备

向5mL 5mg/mL壳聚糖（CS）的质量分数为1%醋酸溶液中加入2mL含有50mM FeCl₃、50mM K₃Fe(CN)₆和1.0M KCl的质量分数为0.1%醋酸溶液，混合均匀后升温至95℃，搅拌下反应12h；所得产物经10000rpm离心25min，弃去上清液，再使用质量分数为1%醋酸溶液洗涤后重新分散于5.0mL质量分数为 1%醋酸溶液中，即可得到CS-PB纳米复合物；

（2）电化学免疫传感器的制备