[发明专利]基于多孔栅电极的淀粉样β-蛋白传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了基于多孔柵电极的淀粉样β‑蛋白传感器及其制备方法，其中，所述淀粉样β‑蛋白传感器包括包括装有电解液的电解池，设置在电解池内部的衬底以及多孔柵电极，所述衬底上设置有源电极和漏电极，所述源电极和漏电极表面涂覆有有机半导体薄膜，所述多孔柵电极上修饰有抗体生物分子；本发明提供的传感器具有简便、准确、高灵敏、易微型化等优异性能；所需设备简单、应用范围广，可实现在高浓度干扰蛋白的情况下检测nM水平的老年痴呆症生物标志物‑淀粉样β‑蛋白（Aβ₄₂）。

技术领域

本发明涉及生物材料检测领域，尤其涉及基于多孔柵电极的淀粉样β-蛋白传感器及其制备方法。

背景技术

阿尔茨海默病（Alzheimer Disease，AD）是老年人痴呆的主要原因，它与心血管疾病、癌症和中风一起成为老年人健康的三大杀手。统计显示，目前中国患有阿尔茨海默病的患者约有500万人之多。早期诊断和防治“老年痴呆”对我国社会发展具有重要的意义。

阿尔茨海默病是一种不可逆转的渐进性神经退化性疾病，其症状包括认知功能减退、日常生活中个性行为或活动的改变。目前公认的能在血浆和脑脊液检测到的两个淀粉样多肽（淀粉样β-蛋白（1-40），Aβ₄₀，和淀粉样β-蛋白（1-42），Aβ₄₂）是AD的生物标记物。研究表明，健康人和AD病人的脑脊液中的Aβ₄₀浓度相同；但是，在AD病人脑脊液中的Aβ₄₂浓度明显地低于正常人，这反映了不溶性斑块的增加。血浆中Aβ₄₂/Aβ₄₀浓度比降低是早期老年痴呆症的症状，因此，检测血浆中Aβ₁₆、Aβ₄₀和Aβ₄₂浓度以及Aβ₄₂/Aβ₄₀浓度比可为临床上早期诊断老年痴呆症提供可靠的依据。

对淀粉样多肽的检测极具挑战性，因为其在生物液体内的丰度相对偏低，且它们可能被其它蛋白质结合形成低聚体。现有诊断方法是根据排除各种引起相似的疾病后，通过神经学和精神病学的检查以及神经测试，其准确率只能达到85-90%。其他诸如免疫荧光法、放射免疫法和酶联免疫法等技术均具有仪器昂贵，过程繁琐，检测nM水平目标物时易出现假阴性或假阳性的结果，且其结果分析需要专业人士，不便于基层检测；同时现有的方法都不适合现场实地的检测和监控。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供基于多孔柵电极的淀粉样β-蛋白传感器及其制备方法，旨在解决现有技术在检测淀粉样β-蛋白时存在过程繁琐、检测灵敏度差、专业要求高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于多孔柵电极的淀粉样β-蛋白传感器，其中，包括装有电解液的电解池，设置在电解池内部的衬底以及多孔柵电极，所述衬底上设置有源电极和漏电极，所述源电极和漏电极表面涂覆有有机半导体薄膜，所述多孔柵电极上修饰有抗体生物分子。

所述的基于多孔柵电极的淀粉样β-蛋白传感器，其中，所述多孔柵电极由多孔介质模板以及设置在多孔介质模板上的金属层组成，所述金属层的厚度为40-60nm。

所述的基于多孔柵电极的淀粉样β-蛋白传感器，其中，所述多孔介质模板的材料为氧化铝。

所述的基于多孔柵电极的淀粉样β-蛋白传感器，其中，所述多孔柵电极底部设置有一导电铝箔。

所述的基于多孔柵电极的淀粉样β-蛋白传感器，其中，所述有机半导体薄膜的材料为PEDOT:PSS、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺或聚咔唑中的一种或多种。

所述的基于多孔柵电极的淀粉样β-蛋白传感器，其中，所述抗体生物分子为淀粉样-β蛋白抗体。