[发明专利]银/石墨烯量子点纳米酶、SERS检测试剂盒及应用

说明书

本发明公开了一种银/石墨烯量子点纳米酶、SERS检测试剂盒及应用。所述银/石墨烯量子点纳米酶具有核壳结构，所述核壳结构中的核包含银，壳层包含石墨烯量子点，所述银/石墨烯量子点纳米酶的尺寸为7～15nm。本发明还公开了该银/石墨烯量子点纳米酶作为SERS基底具有良好的稳定性和SERS增强能力。本发明还公开了一种细胞内原位SERS检测银/石墨烯量子点纳米酶催化试剂盒，用于检测癌细胞内过氧化氢。本发明还公开了一种原位SERS检测银/石墨烯量子点纳米酶联免疫试剂盒，能够检测各种抗原、多肽或DNA等，尤其能够特异性识别检测肝癌标志物甲胎蛋白，在生物医学领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种核壳结构的银/石墨烯量子点纳米酶及其制备方法，以及相应的纳米酶催化和酶联免疫试剂盒，及其细胞内原位SERS检测纳米酶催化反应及纳米酶联免疫技术相关的检测应用，属于生物医学技术检测领域。

背景技术

现代科学的发展，使得人们对生命活动本质的研究正迅速深化，还达到了亚细胞和单分子层面。而细胞是一个复杂的系统，细胞内的各种物质难以原位检测，因此找到一种能够进入细胞并能够反映细胞内信息的生物相容性好的材料，是研究细胞的关键。近年来，在纳米材料基础上诞生的纳米酶推动了化学、材料学以及生物学等学科的发展。纳米酶作为纳米材料，可以将能够特异识别病原体的物质如抗体、多肽和核酸的适配体等组装到纳米酶上，实现靶向细胞内运输，进而特异性检测细胞内的各种抗原、多肽、或DNA等；也可以将药物或酶组装到纳米酶上。因而，纳米酶在细胞检测和生物医学上具有良好的发展前景，不仅可以实现对细胞内各种物质的检测，而且对生物传感、免疫分析、癌症诊断和治疗等领域产生了巨大的影响。

纳米酶是具有类酶活性的纳米材料，其形状、尺寸以及表面电荷等性能与天然酶有一定的相似性，但是与天然酶相比，纳米酶具有稳定性高，催化活性可调节，成本低，易于储存和使用等优点。因而，利用纳米材料的独特性能，合成在化学结构、催化效率、选择性和特异性上都和天然酶功能相似的纳米酶，对于有效克服天然酶的局限性，具有重要意义。2007年首次发现磁性四氧化三铁纳米粒子具有类过氧化物酶的催化活性后，各种具有过氧化物酶特性的纳米酶被研制出来。目前纳米酶主要分为：贵金属、氧化物和碳基纳米材料三大类。贵金属颗粒作为最普遍的过氧化物酶，催化活性较高，但是单独使用仍具有稳定性差、易于团聚使活性降低，且在生物系统中存在生物相容性差的缺点。而碳基纳米材料具有无毒、生物相容性好、优良的电荷传输特性，易于化学修饰和功能集成性等独特的物理化学性质，且发现有些碳纳米材料同样具有类过氧化物酶性质。因此，为解决上述贵金属纳米材料的局限，使催化活性以及生物相容性得到显著提高，是拓展纳米酶在生物领域应用的关键问题。

酶联免疫分析技术(ELISA)是一种准确、灵敏、可靠、快速、特异、稳定的检测方法，近年来已广泛应用于很多抗原的快速检测，这其中包括蛋白质、核酸、小分子抗原、病毒和细菌等。酶联免疫分析法，是以生物酶为标记物的标记免疫分析法，它将抗原-抗体反应的特异性与酶的高效催化放大作用相结合，既保持了酶催化反应的敏感性，又保持了抗原-抗体反应的特异性。但在实际应用中由于天然酶的局限性，人们也在尝试寻找新的替代方法，比如用纳米酶替代生物酶。利用纳米酶建立纳米酶联免疫检测方法，可以提升检测的速度和灵敏度，改善检测试剂的稳定性，对临床诊断方面具有巨大的应用前景。