[发明专利]检测癌症标志物的信号翻转型光电化学生物传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种检测癌症标志物的信号翻转型光电化学生物传感器的制备方法，包括步骤制备氧化铟锡/二氧化钛电极、制备氧化铟锡/二氧化钛/单链辅助探针电极、制备共轭物Ab₁‑Fe₃O₄@Au‑DNA、制备共轭物Ab₂‑AuNPs‑DNA、构建中间探针和制备传感器。本发明还提供一种利用上述方法制备的生物传感器及其应用。上述检测癌症标志物的生物传感器基于直接接触式光电流方向翻转策略、靶向诱导三维双支持DNA步行器循环信号放大技术和金属有机框架材料吸附特性的有机结合起来，进行光电流信号翻转设计，所以，利用上述生物传感器能够实现环保型检测癌症标志物，并具有灵敏度高、选择性高、重现性好、稳定性高等优点。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种检测癌症标志物的信号翻转型光电化学生物传感器及其制备方法和应用。

背景技术

可溶性CD146（sCD146）与癌症的发生发展密切相关，其作为分子标记在癌症早期诊断和治疗方面具有重要作用。光电化学生物传感器检测分子标记物的优势备受关注，但是已报道的传感器大多数是基于单方向信号响应策略构建起来的，不利于消除实际样品中干扰物对检测抗干扰能力和灵敏度的不良影响，可能会出现假阳性或假阴性误差，严重限制了其在sCD146分析检测中的应用与发展。

信号翻转型光电化学生物传感器具有高选择性和高灵敏度的优势在最近发展流行起来。光电流方向翻转作为一个新兴的信号响应策略，其信号翻转机制及应用研究仍需进一步探究。作为光电流方向翻转体系的核心要素，光电活性材料直接影响其翻转效能，现有翻转体系中的两个光电活性材料通常需要生物元件（如抗体、核酸、多肽）连接而没有直接接触，导致电子转移路径增长，光电转换效率降低。同时，基于硫化镉、碲化镉、氧化铜等构建的翻转体系因有毒或光稳定性差也限制了它们的实际应用。因此，开发一种高性能的新型光电流方向翻转传感平台是一项值得深入探讨且有意义的研究工作。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种检测癌症标志物的信号翻转型光电化学生物传感器及其制备方法和应用，以解决上述问题。

具体地，本发明提供一种检测癌症标志物的信号翻转型光电化学生物传感器的制备方法，包括步骤：

制备氧化铟锡/二氧化钛电极：

对金属有机框架材料进行碳化处理得到二氧化钛多面体；以所述二氧化钛多面体为溶质，配制二氧化钛多面体悬浮液；将所述二氧化钛多面体悬浮液滴加到氧化铟锡电极上，制得氧化铟锡/二氧化钛电极；

制备氧化铟锡/二氧化钛/单链辅助探针电极：

将单链辅助DNA探针吸附到所述氧化铟锡/二氧化钛电极表面上，以封闭所述二氧化钛多面体上的活性位点，清洗得到氧化铟锡/二氧化钛/单链辅助探针电极；

制备共轭物Ab₁-Fe₃O₄@Au-DNA：