[发明专利]一种基于油水界面自组装的三明治SERS免疫传感器检测宫颈癌患者血清生物标志物方法

说明书

一种基于油水界面自组装的三明治SERS免疫传感器检测宫颈癌患者血清生物标志物方法，本发明不但可以避免组织活检给病人带来的痛苦与负担，而且可以弥补常规检测方式中存在的不足，且不受到背景荧光的干扰，根据4‑ATP和DTNB特征峰的强度，即可同时对宫颈癌患者血清中SCCA和survivin进行定量检测。

技术领域

本发明涉及一种基于油水界面自组装的三明治SERS免疫传感器检测宫颈癌患者血清生物标志物方法，属于宫颈癌检测技术领域。

背景技术

宫颈癌是女性常见的恶性肿瘤之一。据估计，全世界每年有57万妇女被诊断为宫颈癌。在发展中国家，宫颈癌是女性癌症相关死亡的最常见原因。尽管宫颈癌的化疗、放疗和手术治疗取得了很大进展，但宫颈癌的死亡率仍然很高。根据以往的研究，预防措施的改进可以在很大程度上预防宫颈癌的发生和死亡，早期筛查是其中尤为重要的一部分。此外，在低收入国家，只有约20％的妇女接受过宫颈癌筛查，而在高收入国家中这一比例超过60％，这与筛查的高成本密切相关。目前宫颈癌诊断方法主要包括液基薄层细胞检查、宫颈多点活检、醋酸白试验、人乳头瘤病毒检测、碘试验、宫颈巴氏涂片检测和阴道镜检查诊断宫颈癌。但是这些技术需要特殊设备和专门技术人员操作，检查价格昂贵，经济成本较高，从而限制了其在人群中的进一步推广使用。更为重要的是，这些技术属于侵入性检查，被检者检查时较为痛苦，恐惧心理较强，均难以作为宫颈癌人群的初筛手段在大规模人群中应用。因此，研究灵敏度高、特异性强、非侵入性的检查技术在宫颈癌的防治中具有重要的意义。

随着肿瘤分子学的快速发展，科学家发现在病变的早期，在肿瘤组织、血液，以及外周血中，包含各种生物分子，如DNA、microRNA、蛋白质、代谢产物等会随疾病的发生、发展而发生变化，因此也被称为肿瘤标志物。生物标志物来筛选和诊断肿瘤。其中蛋白组学的肿瘤标志物可以便捷地、无创地从血液，唾液和尿液中获得。鳞状细胞癌抗原(squamous cellcarcinoma antigen，SCCA)肿瘤相关抗原TA-4的亚型，是一种糖蛋白。鳞状上皮细胞癌抗原是最早用于诊断鳞癌的肿瘤标志物。可作为子宫颈癌、肺癌、头颈部癌的辅助诊断指标和预后监测指标。Survivin是凋亡抑制基因家族的一员，具有抑制细胞凋亡、调节细胞周期和促进细胞增殖的作用。据研究，SCCA和survivin在宫颈鳞癌中的表达显著增加，但在正常宫颈和慢性宫颈炎中很少表达。在过去的十年中，各种分析方法被应用于蛋白质类生物标记物的检测，包括酶联免疫吸附试验(enzyme linkedimmunosorbent assay，ELISA)、荧光分析等，这些检测方法用于SCCA和survivin的分析时均能取得较理想的结果。然而，这些技术要么灵敏度较低，要么需要复杂的程序，这在临床分析和实时检测中是一个不小问题。因此，有必要建立一种简单、高灵敏度的方法来检测临床血清样本中的SCCA和survivin。基于纳米材料的表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering，SERS)技术的出现为临床早期诊断的研究提供了新的途径，它在高检测灵敏度、无损数据采集和固有光谱指纹等方面具有独特的优势。SERS主要借助于纳米尺度的粗糙金属的表面达到増强检测信号的现象。当被检测物质接近具有増强效应的纳米材料时，拉曼散射可以增强到大约14个数量级。Zhou等人通过用一个pH灵敏的聚乙烯亚胺连接剂成功地合成了Fe₃O₄/Au簇/壳纳米颗粒，通过与SERS技术相结合来特异性的检测游离的前列腺特异性抗原。Ozaki等通过层层叠加将蛋白质组装在两层纳米材料之间，构架三明治结构，实现目标蛋白质的直接检测。Wachsmann-Hogiu等利用溉射方法将Ag和Cr沉积在纳米/微米材料表面，制备机械延展性良好的SERS増强基底，实现 6种不同蛋白质的直接检测。然而SERS真正走入临床应用仍存在一些不足，如金属纳米材料的SERS效应差；金属SERS基底价格昂贵，大大增加了检测的成本；而对于非金属基底(硅片、玻璃片等)，则需要进行复杂的修饰过程，并且修饰后也不能保证表面的氨基或者羧基均匀分布，信号的重现性差。