[发明专利]一种硅纳米线生物传感器的可再生方法及再生的硅纳米线生物传感器

说明书

本发明提供了一种硅纳米线生物传感器的可再生方法及再生的硅纳米线生物传感器，采用二硫键还原剂溶液对检测过待测物的硅纳米线生物传感器的二硫键进行裂解，完全裂解后，通过共价连接的方法重新固定配体，并封闭未反应的巯基，获得再生的硅纳米线生物传感器。本发明所述的硅纳米线生物传感器的可再生方法简单、可操作性强，可实现硅纳米线生物传感器的再生，实现生物传感器的可重复性，提高传感器的准确性，减小生物分子检测差异，节约生产成本。

技术领域

本发明属于生物分子检测、生物传感器技术领域，尤其是涉及一种硅纳米线生物传感器的可再生方法及再生的硅纳米线生物传感器。

背景技术

近年来，一系列大规模传染病的爆发导致病原微生物快速检测的需求日益增加，常见的病原微生物，包括病毒(流感A/H1N1、风疹、禽流感/H5N1、冠状病毒等)和细菌(结核分枝杆菌、肺炎链球菌和炭疽杆菌等)，病原微生物可通过人的呼出气进行传播，并且在空气中表现出较强的生存能力，对生态环境和人类生命安全造成极大威胁。因此，对快速、经济、小型化、便携可用于检测病原微生物的生物传感设备的需求不断增长。

目前常见的用于检测病原微生物的方法如传统培养、聚合酶链反应、光学检测和免疫学检测等，它们在检测速度、灵敏度和特异性的某些方面表现良好但不能兼具所有优点。生物传感器作为一种高效的检测手段，能将生物信号转化为电信号，检测速度快，且体积小便于携带，通过生物敏感元件的选择和固定及微电子放大器件的信号放大作用，能够达到很高的检测灵敏度和特异性，是非常适合现场生物检测的技术，因而生物传感器技术近些年来得到了广泛关注，是生物检测领域研究的热点。

硅纳米线生物传感器由于其具有灵敏度高、检测速度快、操作简便、成本低、可进行连续动态监测等优点而成为生物分子检测的一种重要方法。但是，目前研制的生物传感器多为一次性使用，为了减小误差，而不可重复使用，而有些传感器的制作比较复杂，一次性产品会造成巨大的生产成本和资源浪费，这也是其商业化的一个巨大障碍。此外，由于不同传感器的制作方式不同，不可避免会给生物分子的检测带来差异性。因此，为了减小生物分子检测的差异性并节约成本，急需发展一种可再生并能重复利用的生物传感器，这对病原微生物的检测和其商业化具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种硅纳米线生物传感器的可再生方法及再生的硅纳米线生物传感器，以实现生物传感器的可重复性，提高传感器的准确性，减小生物分子检测差异，节约生产成本的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种硅纳米线生物传感器的可再生方法，采用二硫键还原剂溶液对检测过待测物的硅纳米线生物传感器的二硫键进行裂解，完全裂解后，通过共价连接的方法重新固定配体，并封闭未反应的巯基(-SH)，获得再生的硅纳米线生物传感器。

进一步的，所述二硫键还原剂为二硫苏糖醇(DTT)、2-巯基乙胺盐酸盐或三(2-羧乙基)膦(TCEP)；

进一步的，所述二硫键还原剂溶液由二硫键还原剂溶于1×PBS溶液中制得，其浓度为0.1～1M。

进一步的，所述二硫键还原剂溶液在蠕动泵的作用下冲洗硅纳米线生物传感器，流速为0.01～10mL/min，时间为0.1～3h。

进一步的，所述配体为带有二硫键的寡核苷酸、DNA、RNA、或蛋白质。

进一步的，采用封闭剂与磷酸缓冲盐溶液(PBS)混合液封闭未反应的巯基；所述封闭剂为NaBH₄溶液、乙醇胺或牛血清蛋白(BSA)；所述封闭剂与PBS混合液中的封闭剂与1×PBS的体积比为(1～5):100。

一种再生的硅纳米线生物传感器，通过所述的硅纳米线生物传感器的可再生方法获得。

进一步的，再生的硅纳米线生物传感器，包括如下制备步骤：