[发明专利]一种基于适配体的非标记电化学生物传感器及检测方法

说明书

本发明涉及一种基于适配体的非标记电化学生物传感器及同时检测多种细胞因子的实时检测方法。基于适配体的非标记电化学生物传感器，其特征在于：其包括通过CO‑NH结合在氧化石墨烯（GO）修饰的功能化电极表面上的一个或多个氧化还原探针小分子‑适配体复合物，每个氧化还原探针小分子‑适配体复合物中的氧化还原探针小分子不同；所述的适配体5′端接有NH₂，能特异性识别待检测细胞因子。本发明设计的这种电化学生物传感器简单，快速，稳定，并且能够实时，灵敏地同时检测多种细胞因子。

技术领域

本发明属生物化学领域，具体涉及一种基于适配体检测细胞因子的非标记电化学生物传感器及同时检测多种细胞因子的实时检测方法。

背景技术

细胞因子是免疫原、丝裂原或其他刺激剂诱导多种细胞产生的低分子量(大约在6-70KDa)的可溶性蛋白质，是人体免疫系统功能状态的指标。它们在调节细胞信号传导，细胞分化，以及在免疫系统炎症反应中发挥关键作用。然而，与这些免疫反应相关的细胞因子的产生往往是动态的并且产生的速度非常快，而且在人体的浓度很低(pM)。因此，开发和研究能灵敏快速地实时动态检测活细胞分泌的细胞因子的分析方法对研究细胞免疫功能的微妙变化和动态特性至关重要。

目前，研究学者发展了许多研究细胞因子的方法，其中最典型的两种方法分别是酶联免疫吸附法(ELISA)^[1]和基于磁珠的免疫检测方法^[2]。但是这两种检测方法需要耗费很长的培养时间以及需要做大量的工作，不能提供实时检测，因此寻求简便、快捷、可靠的实时细胞因子检测方法迫在眉睫。

适配体是由组合文库中筛选出的单链DNA或RNA寡核酸序列^[3]。在实际应用中可以替代抗体作为识别探针检测分析物，并它有着抗体无法比拟的优点，在一些苛刻的条件下，适配体比抗体稳定，并且价格比抗体便宜。而且适配体对目标分析物具有很高的特异性和亲和力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于适配体的非标记电化学生物传感器及同时检测多种细胞因子的实时检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于适配体的非标记电化学生物传感器，其包括通过CO-NH结合在氧化石墨烯(GO)修饰的功能化电极表面上的一个或多个氧化还原探针小分子-适配体复合物，每个氧化还原探针小分子-适配体复合物中的氧化还原探针小分子不同；所述的适配体5′端接有NH₂，能特异性识别待检测细胞因子。

按上述方案，所述的适配体为可识别细胞因子IFN-γ，VEGF，TNF-a的适配体，具有发夹型结构，氧化还原小分子嵌入在适配体中。

按上述方案，所述的氧化还原小分子有3个，分别选自MB或其衍生物，NB或其衍生物和Fc或其衍生物，所述的电极为玻碳电极，所述的氧化还原探针小分子-适配体复合物为嵌有MB或其衍生物，NB或其衍生物和Fc或其衍生物的MB-适配体1复合物，NB-适配体2复合物和Fc--适配体3复合物；所述的非标记电化学生物传感器为NB/MB/Fc-适配体-NH-GO-Ph/GC。

按上述方案，所述特异性识别细胞因子IFN-γ的适配体为5’-NH₂-TTTTTTTTTT-GGGGTTGGTTGTGTTGGGTGTTGTGTCCAACCCC-3’，具有发夹型结构；

所述特异性识别细胞因子VEGF的适配体为5’-NH₂-AAAAAAAAAA-CCGTCTTCCAGACAAGAGTGCAGGGAATCTGGAAGAC-3’，具有发夹型结构；