[发明专利]一种基于二硫化钼的传感器及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于二硫化钼的传感器及其制备方法和应用，具体涉及一种基于巯基化的核苷酸适配体(aptamer)共价结合二硫化钼金纳米复合体(MoS_2-AuNP)的传感器及其用途，属于生物医学领域中的蛋白质检测方法。

背景技术

人的凝血酶是凝血连锁反应的主要效应蛋白酶，除了能够切割纤维蛋白原外，还发现能够特异性切割人类免疫缺陷病毒-1型(HIV-1)V3环保守的冠部并促进HIV-1介导的细胞融合；此外，thrombin及细胞表面thrombin受体表达的上调可能与HIV-1相关脑病的发生相关，thrombin在凝血系统的许多疾病中发挥着关键性作用。过量表达thrombin能够导致血栓形成，但是若表达不足则可能导致血友病。因此，准确地监控thrombin对于确定给定病人的合适治疗方法是至关重要的(Liu Song et al.,Single-Molecule Detection of Proteins Using Aptamer-Functionalized Molecular Electronic Devices,Angewandate Chemie International Edition,2011,50:2496-2502.)。目前对于蛋白的检测技术有wester-bloting、双向凝胶电泳法、高效液相色谱法、毛细管电泳法以及生物质谱；这些方法尚存在灵敏度低和蛋白质容易堵塞色谱柱等问题。基于免疫反应的蛋白质分析方法是目前应用比较广泛的技术，但也存在着一些局限性，如抗体制备依赖于细胞或动物免疫，周期长、成本高，而且毒素和低免疫原性的目标物的抗体难以获得。此外，抗体本身稳定性差，对温度敏感(高温易失活)，抗体标记难以精确化而且容易造成其活性降低、甚至变性失活，抗体的这些缺点限制了该类蛋白质检测方法的应用。由此可见，发展更加快速、准确、灵敏度高的蛋白质定量分析方法具有重要的意义。

MoS₂制备简单，成本比较低，从而在生物检测中得到广泛的应用，而且MoS₂在与DNA相互作用时，有一个重要的特点，单链DNA通过π－π效应，能吸附到MoS₂表面aptamer是一种单链DNA，能特异性地结合thrombin，当thrombin与aptamer特异结合后，aptamer会脱离MoS₂表面，一些研究者基于这个特点，通过荧光标记的aptamer对thrombin进行特异性检测(Xiang,X.,Shi,J.B.,Huang,F.H.,Zheng,M.M.,Deng,Q.C.Xu,J.Q.,MoS₂ nanosheet-based fluorescent biosensor for protein detection via terminal protection of small-molecule-linked DNA and exonuclease III-aided DNA recycling amplification 2015.Biosensors and Bioelectronics 74,227–232.)，但这类方法存在一个缺点：aptamer及被检测的thrombin能非特异性地吸附到MoS₂表面，从而阻止检测灵敏性的提高。为发展高灵敏、快速、低成本地检测thrombin的方法，本发明利用巯基修饰的aptamer共价结合二硫化钼金纳米粒子复合物(MoS₂-AuNP)阻止MoS₂表面非特异性吸附，避免假信号的问题；同时采用吐温80(Tween 80)缩短aptamer与MoS₂-AuNP的连接时间，去除二硫化钼表面对thrombin的吸附，从而提高检测的灵敏度，发展一种灵敏度较高的thrombin的检测方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种基于aptamer共价结合MoS₂-AuNP的传感器，以阻止MoS₂表面非特异性吸附，避免假信号的问题，同时采用吐温80(Tween 80)缩短MoS₂-AuNP的连接时间，减少MoS₂表面的非特异吸附，从而高灵敏、快速、低成本对thrombin进行检测。

本发明提供一种基于二硫化钼的传感器，所述传感器是经过巯基化的核苷酸适配体(aptamer)共价结合二硫化钼金纳米复合体(MoS_2-AuNP)，并且采用吐温80修饰。