[发明专利]一种纳米金阵列传感器及其检测方法与应用

说明书

本发明涉及化学传感器领域，具体涉及一种纳米金阵列传感器及其制备方法与应用。该传感器可以设置多个传感单元，从而实现一元或多元肽混合体系的检测。基于交联反应机制，通过待测肽、纳米金和氨基酸之间的竞争反应，从而构建第一传感单元；基于非交联反应机制，金属离子可以与待测肽发生络合反应，还可以中和纳米金表面的负电荷，从而构建第二传感单元。本发明将上述传感器采集的UV‑Vis光谱，用多维偏最小二乘法来处理光谱数据，实现了多元体系的定量分析，具有准确度高、稳定性好和检测限低的优势。

技术领域

本发明涉及化学传感器领域，具体涉及一种纳米金阵列传感器及其检测方法与应用。

背景技术

近几十年来，随着医学科学的快速发展，体液中生物分子的检测受到了广泛关注。在生物学和临床医学中，对临床和生物样品中数十到数百个肽和蛋白质的测量具有高灵敏度、特异性、重复性和重复性，越来越需要。内源性肽在人体的稳态中起着重要的作用。许多内源性肽在μmol·L^-1级别的浓度循环于体液中，分析该浓度的肽对生物分析过程提出了很高的要求。目前，常用的检测方法有免疫学方法，比色分析法。中国专利文献CN105572382A公开了一种降血压肽的间接酶联免疫检测法，利用抗原和抗体的特异性反应，可以高效快速地检测出产品中TunaAI的含量。首先将多肽TunaAI和蛋白质偶联，制得免疫原，再将免疫原注射大白兔体内产生抗体，纯化抗体，建立起间接酶联免疫法的标准曲线，利用该曲线计算样品中TunaAI的含量。但是采用免疫学分析往往存在交叉反应性的缺陷，灵敏度低，选择性差。

比色传感器是化学传感器中的一种，可以利用颜色的变化来实现各种目标物的检测。与电化学传感器、表面增强拉曼技术相比，比色传感器具有检测方法简单、成本低廉、无需专业的技术人员以及繁琐的操作程序、灵敏度高等优点，从而使其非常适合用于快速痕量检测。比色传感器中最常用的纳米材料是纳米金(AuNPs)，纳米金通过表面吸附和电负性作用与适配体发生结合，进而利用单一变量A₆₂₀/A₅₂₀实现对目标物的检测。现有技术中有文献公开快速检测半胱氨酸的比色法，并成功地应用到鼠脑透析液中半胱氨酸含量的测定，测出的响应值为(9.6±2.1)μmol/L。原理是基于调节体系pH，使半胱氨酸和天冬氨酸的分子羧基带负电荷和氨基带正电荷，两者之间发生离子静电吸引作用将纳米金联接成聚集态，表现出颜色和紫外吸收光谱变化而达到检测半胱氨酸的目的。虽然这种方法实现了可视化检测技术对鼠脑中半胱氨酸的检测，但是这种体系检测灵敏度有待提高，而且无法检测多元体系。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的内源肽检测的灵敏度低、特异性差、无法检测多元体系的缺陷，从而提供一种灵敏度高、操作简单、价格低廉、可同时测定多种肽的纳米金阵列传感器及其检测方法与应用。

为此，本发明的技术方案如下：

一种纳米金阵列传感器，包括第一传感单元和/或第二传感单元；

所述第一传感单元包括，A1：纳米金溶液；和B1：氨基酸溶液；

所述第二传感单元包括，A2：核苷酸修饰的纳米金溶液；和B2：金属离子溶液。

进一步地，所述第一传感单元中，所述氨基酸溶液为包括至少2个浓度水平的系列氨基酸溶液，优选的，为10个浓度水平的所述系列氨基酸溶液；所述纳米金溶液和所述系列氨基酸溶液的摩尔比为1：100-1000。

进一步地，所述氨基酸为精氨酸和半胱氨酸中的至少一种；优选地，所述氨基酸为精氨酸。

进一步地，所述纳米金的粒径为5-50nm；优选的，所述纳米金的粒径为13nm。

进一步地，所述纳米金通过柠檬酸盐还原法制备得到。