[发明专利]一种基于稀土金属的酶响应型探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于稀土荧光共振能量传递的酶响应型探针及其制备方法和在碱性磷酸酶检测中的应用。该酶响应型探针利用稀土敏化离子、稀土激活离子与磷脂分子的超分子自聚集，有效缩短了稀土敏化离子和激活离子间的能量传递距离，成功构筑了具备良好荧光特性的纳米探针，并实现了碱性磷酸酶的特异性、高灵敏检测。本发明所提供的酶响应型探针制备简单快捷、安全无毒，并且可以有效避免生物复杂体系中的干扰。检测过程只需将纳米探针与待测样品简单混合即可实现对血清或全血中碱性磷酸酶浓度的检测，具备简捷、灵敏、特异性好、经济实用等优点，为复杂体系中碱性磷酸酶的检测提供了一种简单高效的新方法和相应技术支持。

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，具体涉及一种基于稀土金属的酶响应型探针及其制备方法和应用。

背景技术

酶是生物体新陈代谢的催化剂，对维持生物体各项生化生理反应的正常运作发挥着重要作用。随着人们对酶的进一步认知，发现了生物酶与细胞活动、病理反应、疾病发生等息息相关，大多数疾病的发生均与酶缺乏或合成障碍有关。因此，酶在疾病预防、早期诊断、药物反应等方面具有指示作用。碱性磷酸酶是一类重要的酶类疾病标志物，与癌症、骨骼疾病、肝胆疾病、糖尿病等重大疾病的发生、发展密切相关。碱性磷酸酶的浓度高低是相关疾病确诊的最直接证据，并且有助于临床治疗效果的跟踪，便于病情的缓解与处理。因此，实现对碱性磷酸酶标志物的高灵敏检测对建立精准的健康状况评估体系、疾病的预防、早期预警、诊断等具有极为重要的意义。

目前对碱性磷酸酶的检测方法主要有电化学法、表面增强拉曼光谱法、荧光分析法等。其中，荧光分析法因其对仪器的要求不高且操作简单、灵敏度高、具有良好的选择性等优势被广泛应用。但传统荧光分析法中所用的有机染料、量子点、金属有机框架材料等存在光化学稳定性差、毒性大、成本高、耗时长等问题，并且无法避免待测样品中复杂生物分子的干扰，使得这些方法无法实现对碱性磷酸酶浓度快速精准的直接检测。

与传统有机染料、量子点、金属有机框架材料等相比，稀土下转换发光材料具备长寿命荧光发射的独特优势，因此通过控制合适的延迟时间和数据采集时间可以有效去除来自待测样品及仪器内部的短寿命非特异性荧光和杂散光的干扰。另外，稀土下转换发光光谱带窄，有助于降低本底，提高分辨率；发射光谱位于可见光区域，可以通过肉眼直接观察发射光的强弱；稳定性优越，可以长时间保存备用，克服了有机染料光漂白与量子点光闪烁等问题。诸多优势使得稀土荧光探针非常适合于复杂生物体系中碱性磷酸酶浓度的直接检测。开发一种基于稀土共振能量传递的荧光检测方法，用于复杂体系中碱性磷酸酶水平的精准检测，达到便捷、精准、经济的检测目的，是本发明的重点和意义所在。

发明内容

为改善上述问题，本发明提供了一种基于稀土金属的酶响应型探针，所述探针包括稀土金属离子组和磷脂分子。

根据本发明的实施方案，所述稀土金属离子组可以为选自镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钇(Y)和钪(Sc)中的两种或两种以上的稀土离子构成的离子组；例如铈-铽(Ce-Tb)、铈-铕(Ce-Eu)、铈-镝(Ce-Dy)、铽-铕(Tb-Eu)、铈-钕(Ce-Nd)、铈-钆(Ce-Gd)、铈-铒(Ce-Er)、钆-铕(Gd-Eu)、钆-铽(Gd-Tb)、钆-镝(Gd-Dy)、钆-铽-铕(Gd-Tb-Eu)或铈-镱-铒(Ce-Yb-Er)离子组，优选为，铈-铽离子组。

根据本发明的实施方案，所述磷脂分子可以为含有磷脂键的分子，所述含有磷脂键的分子可以为三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、一磷酸腺苷(AMP)、三磷酸鸟苷(GTP)、二磷酸鸟苷(GDP)、一磷酸鸟苷(GMP)中的一种、两种或更多种，示例性的为ATP。

本发明提供了所述基于稀土金属的酶响应型探针的制备方法，包括：

1)将稀土金属盐的组合溶解于缓冲溶液中，配制成稀土离子溶液；