[发明专利]一种抗干扰光电化学疾病标志传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于聚乙二醇构建的抗干扰光电化学疾病标志物传感器及其制备方法，属于光电化学生物传感器技术领域。该疾病标志物传感器是在CuInS₂/ZnIn₂S₄光阴极上先后滴加壳聚糖和戊二醛溶液，然后将疾病标志物对应的捕获抗体Ab和聚乙二醇PEG先后修饰处理后的CuInS₂/ZnIn₂S₄光阴极而制得的，并利用疾病标志物明显的空间位阻效应对传感器电荷传递的阻碍作用导致光电流信号变化，实现对目标疾病标志物的检测。本发明可以实现不仅对目标疾病标志物的检测具有较高的灵敏度，甚至在血清样品中也能准确检测目标疾病标志物，而且还具有抵御蛋白质等生物大分子非特异性吸附的潜力。

技术领域

本发明属于光电化学生物传感器技术领域，具体涉及一种基于聚乙二醇构建的抗干扰光电化学疾病标志传感器及其制备方法。

背景技术

随着分子生物学、基因组学和蛋白质组学等领域研究的深入开展，许多重大疾病相关的生物标志物被发现。对这些疾病标志物进行准确快速的检测，能够及时反映疾病的发展状态并为疾病的诊断提供科学依据，同时对许多典型疾病的早期预警和临床治疗方面具有重要的意义。生物传感器是重大疾病体外诊断的重要方式，它主要是由信号转换元件与分子识别元件构成的分析检测器件。光电化学生物传感是在传统电化学分析法的基础上结合光电化学技术而发展起来的新一代传感技术。它不仅继承了电化学生物传感具有装置简单、操作方便、花费低、易于微型化的优点，同时还具有背景信号低、灵敏度更高的特点。此外，光电化学生物传感能够实现体系自供能，更易于快速实时的现场检测。

光电化学生物传感器按传感类别可以分为光阳极传感和光阴极传感两种。虽然光阳极传感的光电流输出信号明显、灵敏度亦较高，但由于阳极界面发生的是电子供体氧化反应，实际生物样品中潜在共存的多组分还原性物种如谷胱甘肽、多巴胺、半胱氨酸、抗坏血酸等对检测结果的准确性具有一定程度的干扰。反之，光阴极传感界面发生的是电子受体还原反应，潜在共存的多组分还原性物种不会干扰真实检测信号，使得光阴极传感具有优良的抗还原性物种干扰的能力，以致阴极光电化学生物传感更具有在实际复杂生物样品中准确检测的潜力。

众所周知，人体正常血液的化学组成成分非常复杂，除了含有多组分潜在的还原性物种外，同时也含有许多蛋白质等生物大分子。当传感器在血液中孵育目标检测物时，血液中的这些生物大分子，也很容易非特异性吸附到传感电极表面，对传感体系产生干扰，导致传感器检测结果的准确性不理想。然而，对抵御蛋白质等生物大分子干扰的阴极光电化学生物传感器，目前鲜有相关报道。

考虑到聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)是一种高度亲水、生物相容性好的无毒聚合物，相关资料已证明，PEG修饰的界面能够有效减少蛋白质等生物大分子在电极表面的非特异性吸附，并且聚乙二醇已被公认为抗污染聚合物中的“黄金标准”。然而基于PEG构建的这类阴极光电化学生物传感器在抵御实际生物样品中潜在还原性物种的干扰和蛋白质等生物大分子非特异性吸附中的应用目前还未见任何报道，因此，开发一种抗干扰性能强、灵敏度高的基于聚乙二醇构建的抗干扰光电化学生物传感器，不仅具有抵御实际生物样品中潜在还原性物种干扰的能力，而且还具有抵御蛋白质等生物大分子非特异性吸附的潜力，其对于疾病体外的精确诊断具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种灵敏度高并基于聚乙二醇构建的抗干扰光电化学疾病标志物传感器及其制备方法，所述抗干扰光电化学疾病标志物传感器不仅对目标疾病标志物的具有较高的灵敏度，甚至能在血清样品中也能准确检测目标疾病标志物，而且还具有抵御蛋白质等生物大分子非特异性吸附的潜力，其对于疾病体外的精确诊断具有十分重要的意义。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：