[发明专利]一种生物传感器的制备方法及应用

说明书

本申请属于生物分析与材料技术领域，特别是涉及一种生物传感器的制备方法及应用。HRP催化TMB‑H₂O₂体系，极易受到检测环境影响，从而限制了该类体系在临床检测和POCT设备构建的应用。本申请提供了一种生物传感器的制备方法，方法包括制备DNA‑丙烯酰胺共聚物，向DNA‑丙烯酰胺共聚物中依次加入辣根过氧化物酶和DNA交联链L1形成水凝胶，将释放链R1加入到水凝胶中孵育后进行洗脱得到上清液，向上清液中依次加入H2O2溶液和3，3'，5，5'‑四甲基联苯胺溶液得到生物传感器。实现了同一传感器DNA比色法检测和光热法检测两种检测方法定量检测，为临床对高选择性、高灵敏、低成本的DNA检测提高新方向。

技术领域

本申请属于生物分析与材料技术领域，特别是涉及一种生物传感器的制备方法及应用。

背景技术

脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid，DNA)是与生命密切相关、维护生物体正常运作和发育必不可少的遗传物质，具有储存和传递信息的功能。对生物样品中DNA特定序列检测、定量分析，对于临床肿瘤的早期诊断、生物医药、遗传性疾病筛查、法医调查等方面都具有十分重要的意义。近年来，比色法、电化学传感法、荧光法、表面等离子体共振法等分析方法已经被广泛应用。而发展一种高选择性、高灵敏、低成本的DNA检测方法一直是研究的热点。

纳米材料介导的比色法由于其简便、易操作等优点，被广泛用于生物分子的检测和免疫分析。在各种比色分析体系中，由辣根过氧化物酶(HRP)或其他纳米材料，如四氧化三铁纳米粒子(Fe₃O₄NPs)催化的3，3'，5，5'-四甲基联苯胺(TMB)-H₂O₂比色体系已成为广泛应用的ELISA体系之一。比色分析中，氧化TMB产生的蓝色单电子氧化产物(oxTMB) 可以实现肉眼可识别的、定性检测，并显示了广阔的应用前景。然而，该类体系进一步实现准确的定量检测，则需要如紫外线-可见吸收光谱仪等先进的分析仪器，限制了该类比色检测的应用潜力，特别是即时检验(Point-of-care Testing，POCT)方面。随着这些比色分析中的颜色变化，纳米材料介导的光物理变化通常同时发生，例如，比色探针的光吸收峰红移到更长的波长，甚至进入电磁波谱的近红外(NIR)区域等。其中，光热效应由于其独特的光热转换特性，在生物分子检测领域引起了广泛的研究兴趣。纳米材料和有机小分子，可以吸收某些波长的光转化为热，已被探索为光热剂。例如，在HRP，催化的TMB-H₂O₂比色系统中， NIR区域发生光吸收现象并产生光热效应。此外，光热剂的光热转换过程中，最简单、最广泛的家用温度计便可以用于定量测量光热效应引起的温度变化。由此，探索纳米材料介导的联合比色法和光热法、定性和定量相结合的分析检测策略，为DNA的高选择性、高灵敏、低成本检测提供新的方向。然而，HRP催化TMB-H₂O₂体系，极易受到检测环境影响，从而限制了该类体系在临床检测和POCT设备构建的应用。

发明内容

1.要解决的技术问题

HRP催化TMB-H₂O₂体系，极易受到检测环境影响，从而限制了该类体系在临床检测和POCT设备构建的应用的问题，本申请提供了一种生物传感器的制备方法及应用。

2.技术方案

为了达到上述的目的，本申请提供了一种生物传感器的制备方法，所述方法包括制备 DNA-丙烯酰胺共聚物，向所述DNA-丙烯酰胺共聚物中依次加入辣根过氧化物酶和DNA交联链L1形成水凝胶，将释放链R1加入到所述水凝胶中孵育后进行洗脱得到上清液，向所述上清液中依次加入H2O2溶液和3，3'，5，5'-四甲基联苯胺溶液得到生物传感器。

本申请提供的另一种实施方式为：所述制备DNA-丙烯酰胺共聚物包括在离心管加入带有甲基丙烯酸基团的DNA储备液，在氮气保护下加入引发剂和加速剂，聚合后形成DNA-丙烯酰胺共聚物。