[发明专利]一种基于仿贻贝化学构建电化学免疫传感器的制备方法

说明书

本发明公开了一种利用多壁碳纳米管仿贻贝化学改性合成功能化纳米复合探针构筑电化学免疫传感器的方法，首先利用仿贻贝激发化学在多壁碳纳米管表面包覆聚多巴胺层，然后接枝溴引发剂后在其表面利用光诱导电子转移‑原子转移自由基聚合引发形成分子量可控的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯，经过氨基改性合成功能性纳米复合材料，并在其功能基团上加载大量的电化学标记蒽醌二羧酸和甲酸二茂铁，制备成两种用于信号放大的纳米复合探针。最后借助两种功能化纳米复合探针制备电化学免疫传感器，对两种肿瘤标志物癌胚抗原和甲胎蛋白进行电化学的分析和联合检测。

技术领域

本发明涉及一种电化学免疫传感器的制备方法，具体是一种基于仿贻贝化学和表面引发原子转移自由基聚合技术设计多壁碳纳米管纳米复合探针用于构建电化学免疫传感器的制备方法，属于功能高分子技术领域。

背景技术

肿瘤标志物（TMs）的检测是临床诊断癌症的重要方法和手段。然而，早期癌症患者血清中TMs的含量极低，因此迫切需要扩大检测信号，提高检测的敏感性。随着研究的深入，研究者发现一种肿瘤可能会分泌多种肿瘤标志物，所以单一的检测已经不能满足于现状。因此，常常选择一些特异性较高，可以互补的肿瘤标志物进行联合测定，提高肿瘤的检出率。如今，扩大检测信号和联合检测已经成为肿瘤标志物检测的研究热点。

通常检测肿瘤标志物的方法有酶联免疫吸附，表面等离子体共振成像，化学发光免疫法。与其他检测方法相比，电化学免疫传感器因其灵敏度高、操作简单、成本低等优点受到了广泛的关注，已成为检测TMs的重要手段之一。

目前，已报道了纳米材料在电化学免疫传感器构建中的应用。电化学分析中引入纳米材料主要提高了电极的电导率和比表面积，提高电极的催化活性，从而提高了免疫传感器检测的灵敏度和对被检测对象的实时监测。多壁碳纳米管（MWCNTs）具有良好的导电性，同时，其较大的比表面积有利于抗体的固定化，促进抗体活性中心与电极表面之间的电子转移。这些优点决定了它在电化学分析领域的良好应用前景。然而研究发现单独使用纳米材料作为载体可能无法为信号分子的加载提供足够的有效位点，未能达到扩大检测信号的预期目的。利用表面改性和合成功能高分子聚合物修饰纳米材料可有效解决此问题。仿贻贝聚多巴胺化学备受关注，其通过多巴胺的氧化自聚合可以涂覆到任意物体上，且具有大量氨基和羟基官能团，可有效提高多壁碳纳米管的表面性能。目前功能聚合物刷的聚合方法已有报道，其中表面引发的光诱导电子转移-原子转移自由基聚合（PET-ATRP）因其不需要大量铜催化剂且不会污染最终的聚合物，响应绿色化学的理念而受到广泛关注。因此本发明通过在MWCNTs进行仿贻贝聚多巴胺改性后接枝功能聚合物刷合成纳米探针，将其构筑性能更加优良的电化学免疫传感器。

本发明专利受仿贻贝聚多巴胺化学-多巴胺可氧化自聚涂覆在任何物体上，首先在MWCNTs表面包覆聚多巴胺层（PDA），通过酯化反应在其表面接α-溴苯乙酸形成大分子引发剂，然后在光照条件下通过PET-ATRP引发分子量可控的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA），经乙二胺改性后引入了信号分子蒽醌-2-羧酸（Aq）和甲酸二茂铁（Fc），合成可用于信号放大的功能化纳米复合探针MWCNTs@PDA-PGMA-Aq/Fc，最后将其用于构筑电化学免疫传感器。该方法制备的功能化纳米复合探针可实现肿瘤标志物癌胚抗原（CEA）和甲胎蛋白（AFP）的联合高灵敏检测，无疑会大大提高肿瘤早期诊断率。

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种利用仿贻贝化学和表面引发原子转移自由基聚合技术设计多壁碳纳米管纳米复合探针，并将其构建电化学免疫传感器的方法。

为达到上述目的，本发明具体技术方案是：

1.一种基于仿贻贝化学构建电化学免疫传感器的制备方法，并将其构建电化学免疫传感器的方法，其特征步骤如下：

（1）利用用仿贻贝化学和表面引发原子转移自由基聚合技术设计纳米复合探针：