[发明专利]一种检测雌激素受体的电化学传感器及其应用

说明书

本发明公开了一种基于3’‑平末端DNA Y‑结构的电化学传感器及其检测方法来检测雌激素受体(ER)，在ER存在的情况下，它能与修饰在电极表面的DNA Y‑结构中的双链DNA特异性结合，使DNA免受外切酶III的降解。由于DNA Y‑结中含有G‑四联体，在电极表面加入血红素后形成具有辣根过氧化物酶样活性的DNA模拟酶，产生明显的电化学信号，从而实现了ER的定量检测。本发明能在0.1～200nm范围内检测到ER，检测限(LOD)为0.034nm。本发明可用于肿瘤细胞内ER的检测，在临床应用中有着重要的前景。

技术领域

本发明涉及医学检测技术领域，具体涉及一种检测雌激素受体的电化学传感器及其应用。

背景技术

雌激素受体(ER)是核受体超家族的成员，它能调节生殖系统的生长和分化，参与各种生理和病理过程的调节。新的研究表明雌激素受体不仅与乳腺癌、卵巢癌和子宫内膜癌等雌激素靶器官的肿瘤发生有关，而且广泛表达于肝癌、胃癌、肺癌和结直肠癌等非靶器官。因此，它是各种肿瘤的潜在标志物，同时也是重要的治疗靶点。因此，ER的检测是癌症早期诊断的有效手段。

常规的ER检测主要基于抗体抗原特异性反应，如免疫组化检测、酶联免疫吸附试验(ELISA)和免疫印迹法。然而，这些方法通常需要昂贵的雌激素受体抗体、费力的操作、荧光探针和特殊的仪器，这阻碍了它们在资源有限的地区中的应用。电化学生物传感器具有灵敏度高、成本低、简单易携带等优点，为ER的高精度分析提供了一个有前景的平台。

中国专利CN201710364329.X公开了一种用于检测雌激素受体的快速检测试剂盒及其检测方法，用于检测雌激素受体的快速检测试剂盒包括雌激素受体标准品，雌激素受体质控品，浓缩洗涤液，发光底物溶液Ⅰ，发光底物溶液Ⅱ，抗体试剂和磁珠免疫复合物，该发明提供的用于检测雌激素受体的快速检测试剂盒具有检测时间短、用量少等优点，但其也有一定的缺点，如抗体较昂贵，不易保存，且灵敏度较低等。

针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于3’-平末端DNA Y-结构的电化学传感器及其检测方法来检测ER。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种检测雌激素受体的电化学传感器及其应用。

原理如图2所示，通过金-硫键在金电极表面修饰P1。P2和P3可以与P1不完全杂交，而由富含G序列组成的P3可以作为电化学信号探针。具体来说，P3通过与P1和P2的杂交连接到电极表面形成一个3’-平末端稳定的Y结构。当外切酶III被引入体系时，因为ER可以与3’-平末端DNA特异性识别并结合，从而避免了3’-平末端DNA被外切酶III降解。因此，在体系中加入Hemin后，P3富含G序列的DNA形成类似HRP活性的DNAzyme，产生较强的电化学信号。然而，在没有ER的情况下，EXO III可以降解P1-P3的双链，然后释放富含G区的P3，从而不产生电化学信号。

为达到以上技术效果，本发明具体方案如下：

首先，本发明提供一种检测雌激素受体的电化学传感器，该检测器基于3’-平末性DNA Y-结构，在ER存在下，它能与修饰在电极表面的DNA Y-结构中的DNA特异性结合，使DNA不受外切酶III降解的影响，由于DNA Y-结中含有G-四联体，在电极上加入血红素后，形成具有辣根过氧化物酶样活性的DNA模拟酶，会产生明显的电化学信号，从而实现了ER的定量检测。

其次，本发明提供一种电化学传感器的制备方法，具体方案如下：

(1)金电极预处理；

a)金电极(φ＝3mm)用氧化铝粉末抛光，得到抛光后的电极；

b)将步骤2-a)中抛光后的电极浸泡在水虎鱼溶液[V(H2SO4)：(30％H2O2)＝3：1]中2-20min消除吸附的有机物，并用去离子水彻底清洗；