[发明专利]一种用于检测PSA的生物传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于检测PSA的生物传感器及其制备方法和应用，包括工作电极，工作电极包括玻碳电极表面包覆有MoSsubgt;2/subgt;层、信号标志段和与PSA特异性结合的捕获探针ssDNA；捕获探针ssDNA固定在MoSsubgt;2/subgt;层上，信号标志段为含修饰ssDNA且标记有亚甲基蓝的SiOsubgt;2/subgt;粒子，信号标志段通过修饰ssDNA与捕获探针ssDNA连接。本发明的生物传感器，灵敏度高，对PSA的检测限低，检测方便，特异性好，应用前景好；工艺简单，条件温和，成本较低，极具应用前景。

技术领域

本发明属于新型功能材料及生物传感检测技术领域，涉及一种用于检测PSA的生物传感器及其制备方法和应用，特别涉及一种基于纳米信号放大的超灵敏检测PSA的生物传感器及其制备方法和应用。

背景技术

PSA(prostate specific antigen,前列腺特异抗原)是由前列腺上皮细胞直接分泌到前列腺导管系统中的一种糖蛋白。正常人的血清中PSA含量一般是不高于4ng/mL的，而当前列腺发生癌变时，血清中的PSA含量则会急剧上升。因此，PSA成了前列腺癌的生物标志物，同时也被认为是肿瘤标志物中器官特异性最强的标志物。近些年来，PSA作为前列腺癌的唯一标志物进行初步筛查已经得到了国际的共同认可，并在临床上应用多年。此外，血清中PSA的含量还可体现患者疾病发展的阶段，而当血清中PSA的量增加0.2ng/mL以上则会被怀疑癌症复发。针对前列腺癌，目前尚未发现可替代PSA的单一标志物，通过检测PSA，能够尽早筛查出前列腺癌患者，然后给予及时有效的治疗，是降低相关肿瘤转移性疾病的发生，提高患者的生活质量甚至是存活率的有效途径。

目前测定前列腺特异性抗原PSA的方法较多，如放射免疫分析法、酶免疫分析法、化学发光免疫法、电化学免疫分析方法以及核磁共振波谱检查法。有的方法需要昂贵的仪器，有的方法需要专业训练的操作人员，有的方法灵敏度有待提高。而电化学免疫分析方法所需仪器设备简易、操作方便、成本低廉、特异性强，是目前检测PSA的首选方法。

但目前困扰PSA检测电化学免疫分析方法发展的一个核心难点在于信号标志物的信号强度有限，这导致电化学传感器灵敏度较低，从而极大地限制了电化学传感器的性能的进一步提升。

电极作为电化学传感器的核心，应用纳米材料或者是复合材料等来制备修饰电极，使得电极更为功能化，一定程度上能够提高PSA电化学传感器的灵敏度，但同样也存在一定的不足，如其特异性有待增强。

因此，开发一种灵敏度高且特异性好的PSA电化学传感器极具现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有PSA电化学免疫传感器灵敏度低、特异性较差的缺陷，提供一种灵敏度高且特异性好的PSA电化学传感器。本发明的生物传感器通过硅粒子信号放大以达到增强标志物信号强度，进而提升传感器灵敏度，同时其具有良好的特异性，极具应用前景。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于检测PSA的生物传感器，包括工作电极，所述工作电极包括玻碳电极表面包覆有MoS₂(二硫化钼)层、信号标志段和与PSA特异性结合的捕获探针ssDNA(单链DNA)；

所述捕获探针ssDNA固定在MoS₂(二硫化钼)层上，所述信号标志段为含修饰ssDNA且标记有亚甲基蓝的SiO₂粒子(SiO₂@MB@修饰ssDNA)，所述信号标志段通过修饰ssDNA与捕获探针ssDNA连接；

所述捕获探针ssDNA含有如下所示的核苷酸序列(SEQ ID NO.1)：

5’-ATTAAAGCTCGCCATCAAATAGCTGCTTTTTTCCCCCCCCCCCCCCC-3’。

具体地，捕获探针ssDNA的核苷酸序列为：