[发明专利]一种基于二维MoS2纳米片和癌胚抗原适配体构建的荧光生物传感器及用于检测癌胚抗原

说明书

一种基于二维MoS₂纳米片和癌胚抗原适配体构建的荧光生物传感器及在检测癌胚抗原中的应用，属于荧光生物传感器技术领域。该传感器是基于二种材料基础上构建的，一是具有高效荧光猝灭能力和对单链DNA、单链DNA与蛋白复合物具有良好生物识别功能的二维MoS₂纳米片；二是具有特异性识别抗原、成本低、稳定性好、易于修饰等特点的癌胚抗原适配体。该生物传感器具有构建简单，快速检测，灵敏度高，特异性好，成本低廉，可重复性好等特点。本发明所构建的生物传感器在最佳优化条件下，对癌胚抗原的线性检测范围是100pg/mL～100ng/mL，检测下限为34pg/mL。该荧光生物传感器在多种肿瘤的筛选、诊断和预后评价方面有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于荧光生物传感器技术领域，具体涉及一种基于二维MoS₂纳米片和癌胚抗原适配体构建的荧光生物传感器及用于检测癌胚抗原。

背景技术

因处于晚期的肿瘤治愈率很低，所以早诊早治是战胜肿瘤的一个重要方法，而高灵敏检测肿瘤标志物可以大大提高肿瘤早期诊断的准确率。简单、快速和灵敏的检测肿瘤标志物癌胚抗原对于筛查、诊断和预后评估多种胃肠道肿瘤都非常重要。目前临床上用于癌胚抗原检测的方法主要有酶联免疫吸附测定法、放射免疫测定法和化学发光免疫测定法，然而这些免疫方法存在着成体高，检测慢，对操作人员技术要求高，检测过程繁琐等缺点。生物传感器因具有构建简单、快速分析，成本低，灵敏度高等优点而备受关注。因此开发用于肿瘤标志物检测的生物传感器具有非常重要的临床应用前景。生物传感器很多是在纳米材料的基础上建立的，常用的材料有金纳米粒子，碳纳米管，石墨烯，二维过渡金属硫化物，二维过渡金属氧化物等(M.C.Canbaz,C.S. Simsek,M.K.Sezginturk,Electrochemicalbiosensor based on self-assembled monolayers modified with gold nanoparticlesfor detection of HER-3,Analytica Chimica Acta,2014, 814,31-38.H.P.Peng,Y.Hu,P.Liu,Y.N.Deng,W.Peng,W.Chen,A.L.Liu,Y.Z.Chen, X.H.Lin,Label-freeelectrochemical DNA biosensor for rapid detection of mutidrug resistance genebased on Au nanoparticles/toluidine blue–graphene oxide nanocomposites.Sensors and Actuators B:Chemical 2015,207,269-276.)。随着石墨烯的问世，二维纳米材料受到越来越多的关注。与其它材料相比，二维金属硫化物表现出良好的生物学应用潜能：1)较高的表面积体积比，可以负载多种大量的功能性分子，2)较强的荧光猝灭能力，3)在近红外处有很强的吸收，4)良好的光热效应，5)超薄的横向维度使其具有发光性能，已用于研究酶活性和细胞活力。目前基于二维金属硫化物构建的电化学免疫传感器用于检测分析过氧化氢，葡萄糖，多巴胺，DNA较多，而针对蛋白型肿瘤标志物的荧光生物传感器很少。因此，构建一种简单，快速，成本低，灵敏度高的用于检测肿瘤标志物的荧光生物传感器具有重要意义，而使用具有高效猝灭能力和良好生物识别功能的二维MoS2纳米片和具有成本低，稳定性好，易于修饰等特点的适配体是实现这种性能优良的生物传感器的一种有效途径。

发明内容