[发明专利]基于温敏性海藻酸钠自组装胶束的蛋白质分子印迹电化学传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了基于温敏性海藻酸钠自组装胶束的蛋白质分子印迹电化学传感器及其制备方法和应用，将N‑异丙基丙烯酰胺(NIPAM)单体通过自由基引发聚合到海藻酸钠侧链，制备温敏性海藻酸钠聚合物，利用蛋白质与温敏性海藻酸钠之间的弱相互作用力在溶液中自组装为蛋白质/温敏性海藻酸钠胶束，将其修饰在电极的表面，晾干后置于CaCl₂水溶液中进行交联，固定结合位点，晾干后在甲醇与乙酸的混合液中洗脱除去模板蛋白质，得到蛋白质分子印迹电化学传感器。制备的蛋白质分子印迹传感器具灵敏度高、检测限低、价格低廉、操作便利，在环境检测、药物分析、食品安全等方面具有潜在的应用前景。

技术领域

本发明属于电化学传感器，具体涉及一种基于温敏性海藻酸钠自组装胶束的蛋白质分子印迹电化学传感器及其制备方法和应用。

背景技术

蛋白质组学是当今最为重要的研究领域之一，与人类健康和社会发展具有十分密切的关系。对蛋白质的深入研究不仅能为揭示生命活动规律提供物质基础，也能为众多疾病机理的阐明及攻克提供理论依据和解决途径。蛋白质组学研究中，需要发展从复杂基体样品中选择性地分离、识别和检测特定目标蛋白质的方法。因此，开发新的分离识别方法，将在蛋白质组学领域发挥重要作用。

蛋白质印迹技术是集大分子合成、蛋白质分子识别及仿生生物工程等众多学科发展起来的新型技术，是从复杂基体样品中选择性地分离和识别目标蛋白质的有效方法。但是，由于蛋白质分子具有较大的空间尺寸，在印迹聚合物中传质扩散困难。具有纳米结构的大分子自组装胶束有利于提高蛋白质在印迹聚合物胶束中的传质速率，但是，由于具有结构致密的特点，大分子自组装胶束中的模板使模板蛋白质的传质扩散阻力较大，不利于洗脱和再结合，限制了基于大分子自组装胶束的蛋白质分子印迹传感器识别检测性能的进一步提高。

温度敏感性分子印迹聚合物是目前最有前景的蛋白质印迹材料，它在温度刺激下会发生连续可逆的溶胀和收缩，促使印迹功能基团与模板蛋白质之间的距离和相对位置发生改变，从而有利于模板蛋白质脱离聚合物形成分子印迹聚合物或与分子印迹聚合物再结合实现特异性吸附，有效调控分子印迹聚合物与模板蛋白质的结合数量，提高分子印迹聚合物的吸附容量和识别检测性能。

发明内容

本发明的目的在于提供基于温敏性海藻酸钠自组装胶束的蛋白质分子印迹电化学传感器及其制备方法，先制备温敏性海藻酸钠、再制备蛋白质/温敏性海藻酸钠胶束、制备蛋白质/温敏性海藻酸钠胶束修饰电极，最后制备蛋白质分子印迹电化学传感器，制备方法简单，操作方便。

本发明另一目的在于提供基于温敏性海藻酸钠自组装胶束的蛋白质分子印迹电化学传感器的应用，用于检测蛋白质，检测灵敏度高、价格低廉、操作便利，在环境检测、药物分析、食品安全等方面具有潜在的应用前景。

本发明具体技术方案如下：

基于温敏性海藻酸钠自组装胶束的蛋白质分子印迹电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：

1)制备温敏性海藻酸钠；

2)制备蛋白质/温敏性海藻酸钠胶束；

3)蛋白质/温敏性海藻酸钠胶束修饰电极；

4)制备蛋白质分子印迹电化学传感器。

进一步的，步骤1)中，所述制备温敏性海藻酸钠的方法为：

将海藻酸钠置于水中，搅拌溶解，去除水中氧气后，加入引发剂与N-异丙基丙烯酰胺单体，密封反应；反应结束后，静置，自然冷却，提纯，干燥，得到温敏性海藻酸钠。

步骤1)中所述水优选为蒸馏水。

步骤1)中，将海藻酸钠置于水中，搅拌溶解，所得海藻酸钠水溶液中，海藻酸钠重复单元的浓度为0.01-10mol/L。