[发明专利]一种肿瘤细胞快检电化学生物传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了肿瘤细胞快检电化学生物传感器，包括柔性丝网印刷电极以及沉积在柔性丝网印刷电极表面的金纳米颗粒，金纳米颗粒的表面修饰有巯基化叶酸分子，且柔性丝网印刷电极表面被牛血清白蛋白封闭；或者包括柔性丝网印刷电极以及修饰在柔性丝网印刷电极表面的金纳米颗粒‑巯基化叶酸分子复合物，且柔性丝网印刷电极表面被牛血清白蛋白封闭；本发明还公开了采用滴涂法的制备方法；本发明还公开了在该电化学生物传感器中滴加样品液孵育并采用电化学工作站检测电化学阻抗的应用过程。本发明传感器与肿瘤细胞表面的叶酸受体特异性结合能力较强，实现了对肿瘤细胞的快速检测；本发明的制备方法简单；本发明的应用过程提高了肿瘤细胞的检测效率。

技术领域

本发明属于快速检测技术领域，具体涉及一种肿瘤细胞快检电化学生物传感器及其制备方法和应用。

背景技术

恶性肿瘤在全世界范围内呈上升趋势，恶性肿瘤通常发现晚、进展快，目前仍缺乏有效的早期检测方式。将研究重点放在肿瘤的二级预防，通过筛查手段发现癌前病变和早期恶性肿瘤有利于早期干预的实施以降低发病率和死亡率。因此，开展快速、简便的筛查工作具有重大意义。临床中通过对由组织检查等方法获得的肿瘤样本进行实验室检查评估疾病，现有技术也提出了各种方法用于捕获及检测癌细胞。考虑到临床实验室高强度、高负荷的工作条件，快速高效和无标记的检测方法成为各种生物医学诊断和治疗的首选。

电化学阻抗谱是电化学生物传感器的一种无标记检测技术，具有灵敏度高，特异性强，响应迅速的特点，在活细胞的检测中具有广泛应用，适用于快速、简便的临床检测分析方法。

叶酸受体是一种糖基化磷脂酰肌醇连接的膜糖蛋白，分子量为38-40kD，其可与外源性叶酸结合摄取叶酸，维持机体正常的生命活动。叶酸受体广泛分布在正常组织及肿瘤组织中，但其在肿瘤组织中数量及活性远高于正常细胞，有时可比正常组织高出100-300倍。目前已鉴定出的三种叶酸受体异构体，包括叶酸受体-α、叶酸受体-β和叶酸受体-γ。其中叶酸受体-α的表达有很强的组织及肿瘤的特异性，在正常组织及细胞中表达水平很低，而上皮细胞一旦癌变，其表达量会剧烈增加，如在大部分上皮组织来源恶性肿瘤,包括子宫内膜癌、卵巢癌、乳腺癌、肺癌、肾癌、结肠癌和鼻咽癌等细胞中存在高度表达。因此，基于叶酸受体的表达差异及其对叶酸的高亲和力，FR-α成为肿瘤的一个有吸引力的靶点，叶酸分子成为特异性捕获和检测叶酸受体阳性肿瘤细胞的理想分子。

在各种报道的基于叶酸功能化的生物传感器中，许多纳米材料被用于检测癌细胞，如碳纳米管、金纳米颗粒、石墨烯和树枝状聚合物等，但是这些方法中叶酸多由EDC/NHS的酸胺缩合反应共价固定在电极表面，该反应步骤复杂，反应时间长，反应条件严格。从商业化及重复性的角度考虑，一种简单、稳定、统一的叶酸固定方法将使基于叶酸功能化的生物传感器更易于商业化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种肿瘤细胞快检电化学生物传感器。该传感器通过在柔性丝网印刷电极表面沉积具有大比表面积的金纳米颗粒并采用巯基化叶酸分子修饰，或者直接采用金纳米颗粒-巯基化叶酸分子复合物修饰柔性丝网印刷电极表面，提高了巯基化叶酸分子的吸附量，增强了传感器与肿瘤细胞表面的叶酸受体特异性结合能力，有利于实现对肿瘤细胞的快速检测。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种肿瘤细胞快检电化学生物传感器，其特征在于，包括柔性丝网印刷电极以及沉积在柔性丝网印刷电极表面的金纳米颗粒，所述金纳米颗粒的表面修饰有巯基化叶酸分子，且所述柔性丝网印刷电极表面被牛血清白蛋白封闭；

或者包括柔性丝网印刷电极以及修饰在柔性丝网印刷电极表面的金纳米颗粒-巯基化叶酸分子复合物，且所述柔性丝网印刷电极表面被牛血清白蛋白封闭。