[发明专利]基于电极阵列的多参数电化学免疫传感器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物传感器及生物电子学，尤其涉及一种基于电极阵列的多参数电化学免疫传感器及其制备方法。

背景技术

目前全世界发病率最高的癌症是肺癌，每年新增患者人数为120万；我国肺癌患者总数据世界第一，2005年我们国家对肺癌评估的数据显示有50万新增病人。肿瘤标志物(Tumor Marker)是反映肿瘤存在的化学类物质。它们或不存在于正常成人组织而仅见于胚胎组织，或在肿瘤组织中的含量大大超过在正常组织里的含量，它们的存在或量变可以提示肿瘤的性质，借以了解肿瘤的组织发生、细胞分化、细胞功能，以帮助肿瘤的诊断、分类、预后判断以及治疗指导。临床发现肿瘤标志物可能先于肿瘤细胞存在胸腔积液内，而胸腔积液主要手术中取得，因此术中胸腔积液进行肿瘤标志物进行检测对于肺癌的诊断和术后干预具有重要的指导意义。肺癌标志物有多种，仅靠一种无法检测出癌症特别是肺癌，要想确诊需要多参数联合检测。其中癌胚抗原(CEA)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)和细胞角蛋白片段(CYFRA21-1)是常见的肺癌标志物。CEA对肺癌的诊断阳性率为40％～50％，特别在肺腺癌中，阳性率及特异性较高；NSE与肺小细胞癌关系密切，是肺小细胞癌的标记物；CYFRA21-1在肺鳞癌中的阳性率可高达85.1％。将这三种肿瘤标志物进行快速现场检测可以为肺癌的早期诊断提供重要的参考。但是目前对这些标志物的检测多采用大型仪器进行检测，需要将样本送到专门的化验室，无法做到现场快速检测。

免疫电化学方法将免疫分析和电化学检测相结合，采用抗原抗体的特异性结合可以提高检测的特异性，运用电化学方法具有操作简单，灵敏度高的优点。采用MEMS工艺制备电极阵列，可以形成多参数联检生物传感器，同时快速检测多种肿瘤标志物。该传感器可以灵敏、快速和可靠的检测出多个肿瘤标志物的含量，从而为临床上肿瘤的诊断、分期、观察术后疗效及预后提供一个准确的参考值。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于电极阵列的多参数肺癌电化学免疫传感器及其制备方法。

本发明提供的一种基于电极阵列的多参数电化学免疫传感器，其包括：检测电极阵列1、电化学参比电极2、对电极3、引线4、插口6以及衬底；其中，所述检测电极阵列1包括多个检测电极，所述检测电极为免疫电化学电极，用于检测多种疾病标志物。

本发明还提出了一种如上所述的基于电极阵列的多参数肺癌电化学免疫传感器的制备方法，该方法包括：

步骤1、以塑料基片作为衬底，在其保护膜上刻蚀检测电极阵列、参考电极和对电极的掩膜图案，并在其上溅射过渡层和电极层；

步骤2、在参比电极和对电极上间隔丝印银和氯化银的混合浆料，形成集成化的银和氯化银参比电极和对电极；

步骤3、将电子媒介体固定在检测电极阵列中的检测电极上形成电子媒介体膜，采用纳米金颗粒作为添加剂，然后通过全氟化磺酸树脂的成膜作用将全氟化磺酸树脂纳米金混合材料nafion-AuNPs膜固定于电子媒介体膜上形成混有纳米材料的多孔屏蔽膜；

步骤4、在三个检测电极上分别固定不同的癌症标志物抗体。

本发明提供的上述基于电极阵列的多参数肺癌电化学免疫传感器及其制备方法，可以实现对肺癌标志物的多参数同时检测，本传感器性能稳定、检测速度快、使用方便。

附图说明

图1为本发明基于电极阵列的多参数肺癌电化学免疫传感器结构图；

图2a为本发明中将基片保护膜刻成需要的电极掩膜图案的示意图；

图2b为本发明中在所述电极掩膜图案上溅射导电薄膜的示意图；

图2c为以不锈钢为掩膜板，形成参比电极和对电极的示意图；

图2d为在检测电极上固定电子媒介体、多孔屏蔽膜和纳米材料的示意图；

图2e为在检测电极上固定戊二醛和抗体的示意图；

图2f为给制备好的基于电极阵列的多参数肺癌电化学免疫传感器贴绝缘膜结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

如图1所示，本发明提出了一种基于电极阵列的多参数肺癌电化学免疫传感器，其包括：检测电极阵列1，电化学参比电极2，对电极3、引线4、插口6以及衬底5。