[发明专利]一种无酶电化学适体细胞传感器、制备方法及应用

说明书

本发明属于细胞检测技术领域，公开了一种无酶电化学适体细胞传感器、制备方法及应用。本发明通过原位生长法在玻碳电极工作区域电沉积金纳米粒子，通过肝癌细胞与捕获适体(巯基化的TLS11a)的特异性结合作用捕获目标肝癌细胞，进而将甲苯胺蓝(Tb)与血红素/G‑四联体标记的Fe₃O₄@Au纳米复合材料负载在电极表面，催化过氧化氢产生还原电流，实现对肝癌细胞的灵敏、准确检测，具有重要临床应用价值。

技术领域

本发明涉及细胞检测技术领域，具体涉及一种无酶电化学适体细胞传感器、制备方法及应用，更具体涉及一种通过杂化纳米材料催化底物过氧化氢产生还原电流，从而检测肝癌细胞浓度，属于超灵敏的电化学细胞传感器的制备技术。

背景技术

甲胎蛋白(AFP)常被用作筛选和诊断原发性肝癌的生物标志物。然而，AFP作为肝癌标志物并不可靠，因为血清中AFP的浓度可能在许多其他肝病中更高。因此对于肝癌的监测，在临床研究中仅仅检测甲胎蛋白(AFP)的水平是不可信的。因此，准确灵敏检测分析肝癌细胞在肿瘤诊断和治疗中具有重要的临床意义。为了实现这个目标，有必要建立一个直接的方法来实现对人肝癌细胞的灵敏检测。到目前为止，已经引入了很多技术和方法来实现对癌细胞的检测，包括流式细胞术、免疫组化、质谱、聚合酶链反应(PCR)、微流控技术、电化学发光、荧光分析和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等。尽管这些方法被广泛使用，但其中许多方法耗时、耗力、成本高、需要复杂的仪器和高水平的专业技能。

相比之下，电化学生物传感器由于其易于操作、成本低、响应快等优点，越来越受到人们的关注，但在肝癌细胞(HepG2)中普遍存在灵敏度不高的问题。电化学生物传感器中信号标记物是影响检测灵敏度的重要因素。因此，设计可以可以用于检测肝癌细胞且能够放大电化学信号的信号标记物对于提高电化学生物传感器的灵敏度具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是通过原位生长法制备金纳米粒子修饰的玻碳电极，通过特定捕获适体与肝癌细胞的特异性结合作用，捕获目标癌细胞，将甲苯胺蓝(Tb)与血红素/G-四联体标记的Fe₃O₄@Au纳米复合材料负载在电极表面，催化过氧化氢产生还原电流，实现对肝癌细胞的灵敏、准确检测。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种无酶电化学适体细胞传感器的制备方法，包括以下步骤：

S1.利用原位生长法在玻碳电极工作区域电沉积金纳米粒子，用二次水冲洗后在室温下干燥；

S2.将捕获适体修饰在步骤S1获得的玻碳电极的工作区域，采用牛血清白蛋白溶液封闭非特异性结合位点，然后利用所述捕获适体捕获肝癌细胞；

S3.将信号标记物分散在1mL水中，然后滴加在步骤S2获得的捕获有肝癌细胞的玻碳电极的工作区域内，在37℃下孵育1小时，并用磷酸盐缓冲溶液冲洗；

其中，所述信号标记物为甲苯胺蓝与血红素/G-四联体标记的Fe₃O₄@Au纳米复合材料。

优选的，所述信号标记物的制备包括以下步骤：

S31.将100μL浓度为2μM的巯基化的信号适体、50μL浓度为3mM的甲苯胺蓝与2mL浓度为2mg/mL的Fe₃O₄@Au核壳纳米粒子混合，在4℃下搅拌12个小时得到混合溶液A；

S32.将200μL浓度为0.5mg/mL血红素加入到所述混合溶液A中并在4℃下搅拌2小时，得到血红素/G-四联体结构的混合溶液B；

S33.将50μL浓度为1wt％的牛血清白蛋白溶液加入到所述混合溶液B中反应30分钟，离心洗涤后，得甲苯胺蓝与血红素/G-四联体标记的Fe₃O₄@Au纳米复合材料，即信号标记物。