[发明专利]一种基于金纳米团簇/MnO2

说明书

本发明公开了一种基于金纳米团簇/MnO₂纳米花的电化学发光传感器的制备及对前列腺抗原(PSA)和Let‑7a miRNA的检测应用。本发明的技术方案是利用电化学发光共振能量转移(ECL‑RET)技术，制备了电化学发光免疫传感器，通过“off‑on”检测模式，实现了对前列腺抗原和Let‑7a miRNA的灵敏分析。首先采用金纳米团簇(Met‑Au NCs)修饰电极，构建了Met‑AuNCs ECL供体与Au‑MnO₂纳米花受体之间的高效ECL‑RET系统，制备了一种信号“off”的ECL免疫传感器检测PSA。然后，Let‑7a miRNA(目标二)触发滚环放大(RCA)反应产生长DNA纳米线，该纳米线可以连接大量生物素‑链霉亲和素结构，标记大量碱性磷酸酶(ALP)，ALP催化L‑抗坏血酸‑2‑磷酸三钠(AAP)原位产生大量抗坏血酸(AA)。AA将MnO₂还原为Mn²⁺，抑制了MnO₂对Met‑AuNCs ECL的猝灭，并获得明显的ECL信号“ON”状态，用于Let‑7a检测。

技术领域：

本发明涉及一种基于金纳米团簇/MnO₂纳米花的电化学发光传感器的制备方法及对前列腺抗原和Let-7a miRNA的分析检测应用。

背景技术：

前列腺抗原(PSA)和Let-7a miRNA的出现是癌症早期发病的特征，因此定量检测前列腺抗原和Let-7a miRNA具有重大的意义[Kannan P.,Chen J.,Su F.,etal.Anal.Chem.2019,91, 14792–14802]。免疫传感器的核心在于分析过程中保持免疫分子良好的生物活性[Lee D., Donkers R.L.,Wang G.,et al.Am.Chem.Soc.2004,126,6193–6199]。二氧化锰具有较大的比表面积、出色的电化学和催化性能、环境友好等优点[Suib,S.L.Acc.Chem.Res.2008,41, 479-487]。MnO₂表面上高分散的金纳米粒子可有效地增加晶格氧迁移率、促进金属氧化物键的弱化，有利于增强MnO₂的催化性能[Yang N.,HuangY.X.,Ding G.S.,Fan A.Anal.Chem. 2019,91,4906-4912]。DNA聚合酶驱动的滚环扩增可用于某些特异性基因和microRNA的高灵敏度检测，对于快速有效的癌症筛查，癌症的早期诊疗、以及转移和并发症具有重要意义 [Li X.J.,Sun X.,Fan D.W.,et al.Biosens.andBioelectron.2019,142,111551]。

电化学发光免疫分析法因其高灵敏度、特异性、不需要放射性物质和低背景信号而引起了临床界的关注[Liu H.,Li L.,Duan L.,et al.Anal.Chem.2013,85,7941-7947]。金纳米团簇作为一种具有吸引力的ECL发光体，因其优异的生物相容性[Deng S.,ChengL.,Lei J.,et al. Nanoscale 2013,5,5435–5441]、多功能类分子结构、直接的电子跃迁特性、独特的光学[Liu J., Duchesne P.N.,Yu M.,Jiang X.,NingX.Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,8894–8898]和电化学性质而引起广泛关注。

本工作中利用电化学发光共振能量转移(ECL-RET)技术，制备了电化学发光免疫传感器，通过“on-off”检测模式，实现同时对前列腺抗原和Let-7a miRNA的高灵敏分析检测。

发明内容：

本发明的目的是基于金纳米团簇/MnO₂纳米花的电化学发光共振能量转移系统，进一步利用抗坏血酸诱导MnO₂-Au纳米花释放Mn²⁺，提供一种用于双目标检测的电化学发光免疫传感器的制备方法，及检测前列腺抗原和Let-7a miRNA的分析应用。

具体包括以下步骤：