[发明专利]可重复修饰的用于检测肿瘤细胞的生物传感器及其制备法

说明书

本发明为一种可重复修饰的用于检测肿瘤细胞的生物传感器及其制备法。四面体‑适配体通Au‑S键自主装固定于金电极上，从而高效、特异地捕获人乳腺癌细胞。随后将合成的PCN‑224‑Pt/辣根过氧化物酶/双适配体/血红素/G‑四联体新型金属有机框架纳米探针通过适配体与细胞的结合引入到细胞传感界面上，通过辣根过氧化物酶、纳米酶(Pt纳米颗粒)和DNA酶(血红素/G‑四联体)三种酶催化过对苯二酚(HQ)‑过氧化氢(H₂O₂)。本发明可用于肿瘤细胞的检测，具有高选择性、高灵敏度和简便快速、电极可反复修饰等优点。

技术领域

本发明涉及电化学生物传感器及其制备方法，特别是涉及基于新型金属有机框架和四面体连接双适配体三维纳米结构的、可重复修饰的电化学细胞传感器。属于生物医学技术领域。

背景技术

癌症是当今世界威胁人类生命安全最常见的疾病。众所周知，癌症的早期诊断可有效提高癌症病人的治愈率。准确灵敏地识别、检测肿瘤细胞对于癌症的早期诊断和临床治疗具有重要的意义。目前，用于肿瘤细胞检测的常规方法包括免疫组织化学、流式细胞分析法和逆转录-多聚酶链反应等。尽管这些方法具有较高的普及率，但是这些方法大多操作繁琐、实验成本高、需要专业的操作人员以及先进的仪器设备等。到目前为止，较为引人关注的是电化学检测技术实现肿瘤细胞的超灵敏检测。电化学生物传感器具有操作简单、灵敏度高和检测迅速等优点，非常适合用来进行肿瘤细胞检测。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种基于金属有机框架和四面体连接双适配体的可反复修饰的电化学细胞传感器。本发明的目的之二在于该传感器的制备方法及应用于肿瘤细胞的检测。

为了实现以上目的，本发明的可重复修饰的用于检测肿瘤细胞的生物传感器，以金电极作为检测界面，四面体连接双适配体通过金硫键结合在金电极表面，PCN-224-Pt/辣根过氧化物酶/双适配体/血红素/G-四联体新型金属有机框架纳米探针通过适配体捕获细胞而连接到细胞传感界面。

本发明的可重复修饰的用于检测肿瘤细胞的生物传感器的制备方法为：四面体-适配体通Au-S键自主装固定于金电极上，从而高效、特异地捕获人乳腺癌细胞。随后将合成的PCN-224-Pt/辣根过氧化物酶/双适配体/血红素/G-四联体新型金属有机框架纳米探针通过适配体与细胞的结合引入到细胞传感界面上，通过辣根过氧化物酶、纳米酶(Pt纳米颗粒)和DNA酶(血红素/G-四联体)三种酶催化过对苯二酚(HQ)-过氧化氢(H₂O₂)，进一步实现电化学信号的放大。实验结束后，外加电压破坏Au-S键并重新生成裸的金电极表面，可用于重新、反复修饰。具体以下步骤：

(1)金电极的前处理：金电极首先用食人鱼洗液浸泡15min，然后置于打磨布上进行打磨，超声处理后，再用0.5M的硫酸活化直到信号稳定。

(2)四面体连接的适配体的固定：分别取10μM的四面体单链连接的适配体AS1411-A、四面体单链AS1411-B、AS1411-C和AS1411-D于四支PCR管中，各加入等体积1mM的三氯乙基磷酸酯，反应1h。上述溶液均混合于同一PCR管中，于95℃条件下反应10min，马上降温至4℃条件下反应10min，可得四面体连接的适配体AS1411三维结构。四面体连接的适配体MUC1三维结构用MUC1-A、MUC1-B、MUC1-C和MUC1-D同法可得。取10μL两种适配体溶液滴加到前处理过的金电极，于37℃条件下反应3h。两种适配体通过Au-S键自主装固定于金电极上，可高效、特异性地捕获人乳腺癌细胞MCF-7。

所述的AS1411三维结构的四面体单链连接的适配体AS1411-A的序列为：5’-ACATTC CTA AGT CTG AAA CAT TAC AGC TTG CTA CAC GAG AAG AGC CGC CAT AGT ATT TTTTTT TTG GTG GTG GTG GTT GTG GTG GTG GTG G-3’。