[发明专利]纳米复合物及其免标记适体电化学γ-干扰素传感器的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于树状大分子/金纳米粒/二硫化钼纳米复合物的免标记适体电化学γ‑干扰素传感器的制备方法。滴涂该复合物于电极表面制备改性电极，γ‑干扰素适体链终端巯基通过Au‑S键与金纳米粒连接，制得复合物‑适体的改性电极。当γ‑干扰素存在时，γ‑干扰素与传感器上适体链特异性结合，导致适体发卡结构被打开伸展，可有效吸附电解液中的亚甲基蓝MB，引起MB氧化还原信号显著增强。拟合MB氧化峰电流强度与γ‑干扰素浓度间的线性关系，构建免标记适体电化学γ‑干扰素传感器。与现有技术相比，本发明方法操作简单、成本低廉、灵敏度高、选择性好，可发展成为一种新颖的免标记适体电化学传感器，用于生物样品中γ‑干扰素的高灵敏和高选择性检测。

技术领域：

本发明属于电化学生物传感器和纳米复合材料制备技术领域，具体涉及树状大分子/金纳米粒/二硫化钼纳米复合物及其免标记适体电化学传感器的制备方法，该传感器可用于γ-干扰素的高灵敏和高选择性检测。

背景技术：

γ-干扰素是一种细胞分泌因子，属于II型干扰素的唯一成员，也被称为巨噬细胞激活因子。γ-干扰素的分泌失调与多种疾病相关，如炎症性肠病、生殖器单纯疱疹病毒感染、阿尔茨海默病等。对γ-干扰素的敏感检测可用于研究免疫反应的活力和传染病的诊断。采用酶联免疫吸附实验定性或定量检测γ-干扰素，可判断人体是否感染结核分枝杆菌。细胞因子通常采用抗体免疫分析法检测，这些分析方法耗时较长，需要多次清洗和多步处理来获得结果。由于复杂的清洗和标记，抗体的检测难以完成对细胞分泌物的动态监测。此外，酶催化反应的效率会引起输出信号的波动，进而导致检测结果的重现性不理想和分析时间延长。

作为抗体的有效替代物，核酸适-配体具有热及化学稳定性，可再生性和易于修饰等优点，吸引了科技工作者广泛的研究兴趣。当前，基于核酸适-配体特异性结合靶分子的技术发展了一系列适体传感器，该传感器显著的特征是将寡核苷酸设计成信标，当目标分析物与之结合后直接产生信号，无需标记和清洗步骤。适配异构体生物传感器具备简易的检测过程，展现出广阔的应用前景，尤其适用于对生物样品的实时和动态检测。

核酸适体电化学传感器是以适体作为分子识别原件.采用特定方法将其固定到信号转换器上，通过电子导线连接成装置；再结合电化学方法，用于待测物的定性和定量检测。相比传统电化学分析方法，电化学适体传感器在生物分子检测方面具备灵敏度高，检测范围宽，制作简便，良好的选择性，准确性和重现性等优点。研究者开发了基于核酸适-配体的免疫球蛋白检测策略，将氧化还原探针(亚甲基蓝或二茂铁)标记的γ-干扰素适体，通过一系列电极表面改性将其组装在电极上，测定电极的电化学信号变化用于定量γ-干扰素的浓度。Liu等制备了适体功能化电极用于检测细胞分泌因子，包括γ-和α-干扰素(Y.Liu,Y.Liu,Z.Matharu,A.Rahimian,A.Revzin,Detecting multiple cell-secretedcytokines from the same aptamer-functionalized electrode,Biosensors andBioelectronics 2015,64:43–50)。Abnous等开发了基于三螺旋分子开关的电化学适体传感器用于γ-干扰素的检测，亚甲基蓝作为氧化还原探针(K.Abnous,N.M.Danesh,M.Ramezani,M.Alibolandi,K.Y.Hassanabad,A.S.Emrani,A.Bahreyni,S.M.Taghdisi,Atriple-helix molecular switch-based electrochemical aptasensor forinterferon-gamma using a gold electrode and Methylene Blue as a redox probe,Microchimica Acta 2017,184:4151–4157)。