[发明专利]一种免标记光电生物传感器及其制备方法

说明书

本发明属于传感器技术领域，具体公开了一种免标记光电生物传感器及其制备方法。本发明以Au@Mxenes为电极及光响应UIO‑66‑NH₂MOFs作为探针的免标记传感器检测蛋白激酶的活性。该生物传感器将Au@Mxenes修饰到玻碳电极上，后将肯普肽、PKA以及具有对光响应的UIO‑66‑NH₂层层修饰到电极上。在可见光的激发下，产生光电流。由于不同浓度的蛋白激酶催化磷酸化程度的不同，从而导致修饰到电极表面的探针的数量的不同。最终得到不同的光电流的差值并以此来检测待测样品中蛋白激酶的浓度。本发明探针合成简单经济，简化了实验步骤，降低了试验成本，操作性强的同时保证了优异的线性范围及灵敏度。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种免标记光电生物传感器及其制备方法。

背景技术

蛋白激酶是一种能够催化蛋白质发生磷酸化反应的生物酶。其催化的蛋白磷酸化过程在细胞信号的传导、细胞增殖、分化与衰老、以及基因传递等一系列生理过程中起着重要的作用。当蛋白激酶本身活性或者蛋白激酶催化蛋白发生磷酸化反应的位点发生错误的时候，会导致肿瘤、炎症、阿兹海默症等多种疾病的发生。因此，对蛋白激酶活性的灵敏检测极为重要。

目前存在多种光电传感方法对蛋白激酶的活性进行检测。但是在这些方法中仍处在一下问题：1、大部分应用的电极为ITO导电玻璃，上面修饰氧化锌、二氧化钛、氧化锡等半导体，尽管取得了比较好的检测效果，但是ITO导电玻璃为一次性易耗品，使用之前仍需强碱以及乙酸、丙酮等洗涤烘干，然后在ITO电极上进一步或经过化学生长或物理修饰上相关半导体材料，继而组装光电传感器，操作组装步骤比较繁琐，时间比较冗长。氧化锌、二氧化钛、氧化锡等为宽禁带半导体，必需采用对生物分子有害紫外光激发。2、绝大部分光电传感所用探针一方面以金属离子/氧化物或通过抗原抗体的结合等连接到经由蛋白激酶磷酸化的底物肽上，连接效率不高，同时受外部温度、pH值的变化影响较大，影响检测结果的准确性。

因此，如何提供一种免标记光电生物传感器及其制备方法，实现可见光激发，避免一次性基底的使用，同时保证检测结果的准确性是本领域亟待解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种免标记光电生物传感器及其制备方法，解决了现有光电传感器必需采用对生物分子有害紫外光激发，组装步骤繁琐，原料易耗，检测结果准确性差的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种免标记光电生物传感器的制备方法，包括以下步骤：

将巯基乙酸滴加到肯普肽修饰的Au@Mxenes玻碳电极上进行反应，然后将含蛋白质激酶的缓冲溶液、UiO-66-NH₂探针溶液顺次滴加到玻碳电极上，得到免标记光电生物传感器。

优选的，所述反应的时间为30～90min，UiO-66-NH₂探针溶液滴加时的温度为36.5～37℃。

优选的，所述肯普肽修饰的Au@Mxenes玻碳电极的制备方法如下：

1)Mxenes纳米片的制备：将Ti₃AlC₂加入到LiF和盐酸混合溶液中，反应得到Mxenes纳米片；

2)Au@Mxenes的制备：使Mxenes纳米片溶液与氯金酸溶液反应，得到Au@Mxenes溶液；

3)肯普肽修饰的Au@Mxenes玻碳电极的制备：将步骤2)得到的Au@Mxenes溶液滴加到玻碳电极表面，烘干，然后滴加肯普肽溶液，反应得到肯普肽修饰的Au@Mxenes玻碳电极；

其中，LiF和盐酸混合溶液由0.7～1g LiF与10mL的8～10mol/L盐酸搅拌20～26h得到；