[发明专利]一种基于肽适体的精氨酸生物传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于肽适体的精氨酸生物传感器及其制备方法。所述生物传感器包括分子识别元件，所述分子识别元件是被修饰的肽适体；所述肽适体序列如SEQ ID NO.1所示，所述肽适体的N末端被若干个甘氨酸组成的空间单元修饰，所述空间单元的另一端被硫辛酸修饰。本发明将肽适体的高亲和性、高选择性、结构简单、易于操作等优点与电化学阻抗性生物传感器的快捷、操作简单、无需标记的优势结合起来，可以实现精氨酸的快捷、超灵敏检测。

技术领域

本发明属于生物传感器监测应用领域，具体涉及一种基于肽适体的精氨酸生物传感器及其制备方法。

背景技术

精氨酸是蛋白合成的基质，是动植物体内重要的组成成分。在应激状态下和特殊生长阶段，精氨酸为必需氨基酸。此外，精氨酸在维持许多蛋白质的电荷方面发挥着重要作用，还有助于氨的解毒、激素的分泌，并有维持免疫的作用。体液中的精氨酸水平可以作为健康状态或者疾病如生长性肿瘤的生物标志物，同时，饮料、果汁、酒水等食品中的精氨酸含量是重要的营养水平指标，因此常常被用作质控指标。

目前，精氨酸的检测方法主要有氨基酸分析仪、毛细管电泳法、高效液相色谱法等等，此外，荧光法也是检测精氨酸的常用手段。氨基酸分析仪、毛细管电泳法、高效液相色谱法等检测方法灵敏度高、特异性好，且可以同时检测多种氨基酸的含量，但是此类设备需要专门的设备，仪器设备体积大，仪器昂贵，预处理和检测周期长，且需专门技术，专人操作，这些限制了此类仪器的应用空间。使用荧光的方法虽然具有很高的灵敏度，但是由于除芳香族氨基酸外，其他氨基酸的荧光检测通常需要对氨基酸进行衍生化。

生物传感器的发展，为氨基酸的快速检测提供了新的可能。生物传感是一个多学科交叉的领域，随着生物学、化学、材料科学等技术学科的发展，基于适配体的生物传感器发展迅速。适配体是可以特异性识别靶标的寡核苷酸或多肽，作为构建生物传感器的分子识别元件，适配体具有结构简单、操作容易、稳定性强、合成周期短，价格低等优点，同时可以克服由于批次不同而带来的差异等问题。当适配体与靶标发生特异性结合时，通常会改变适配体的构象。在电化学生物传感器的构建过程中，固定在电化学传感器表面的适配体由于构象改变会导致传感器表面的电子传递效率改变，从而可构建电化学阻抗型的生物传感器。随着待测靶标的浓度改变，构象的改变程度可由电化学阻抗的大小反应，从而反应待测物的浓度大小，实现无标记的检测。

发明内容

本发明旨在针对目前现有技术的不足，提供一种基于肽适体FGHIHEGY的精氨酸生物传感器及其制备方法，可以实现精氨酸的高灵敏度、特异性的快速检测。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述基于肽适体的精氨酸生物传感器包括分子识别元件，所述分子识别元件是被修饰的肽适体；所述肽适体序列如SEQ ID NO.1所示：N端-FGHIHEGY-C端，所述肽适体的N末端被若干个甘氨酸(G)组成的空间单元修饰，所述空间单元的另一端被硫辛酸修饰。

优选地，所述空间单元由4个甘氨酸(G)组成，即，所述分子识别元件为硫辛酸-GGGG FGHIHEGY。

上述基于肽适体的精氨酸生物传感器的制备方法包括如下步骤：

(1)分子识别元件预处理：以PBS为缓冲液将分子识别元件配制配制成浓度为0.8～1.2μM，优选为1μM的分子识别元件溶液，将三(2-羧乙基)膦加入到浓度为0.8～1.2μM，优选为1μM的分子识别元件溶液中形成混合溶液并于室温预处理0.5～1.5h，优选为1h，所述混合溶液中三(2-羧乙基)膦的浓度为4.5～5.5mM，优选为5mM；

(2)分子识别元件固定界面的准备：使用物理打磨以及电化学清除的方法对多晶金电极进行预处理后，获得信号分子固定界面；