[发明专利]一种用于特异性检测唾液酸的传感系统及制备方法和传感器与检测方法

说明书

一种用于特异性检测唾液酸的传感系统及制备方法和传感器与检测方法，以4‑巯基苯硼酸作为分析物的识别分子，并使用带有负电荷的PEGsubgt;400/subgt;调控金纳米粒子在修饰4‑MPBA后分子间聚集程度，实现高灵敏度、特异性识别唾液酸分子。本发明制作简单，测试性能可重复性好，在0.05‑8mM范围内，吸收强度Asubgt;525/660/subgt;与唾液酸浓度之比呈线性关系Rsupgt;2/supgt;=0.997，已成功应用于生物血清和保健品样品中的唾液酸检测，展示了在临床诊断和健康保健领域的应用潜力。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种用于特异性检测唾液酸的传感系统及制备方法和传感器与检测方法。

背景技术

N-乙酰神经氨酸(Neu5AcorNANA)是碳水化合物α-酮酸中分布最广泛的一种唾液酸（sialic acid. SA），广泛存在于脊椎动物和哺乳动物体内。唾液酸是糖蛋白的重要组成部分，密集分布在哺乳动物细胞膜上，调节接受外界信息、细胞黏附和抗原性的关键过程。研究表明，唾液酸具有多种生理功能，在调节人类生理和病理过程，如促进脑发育、离子转运、膜上稳定蛋白和信号转导等方面发挥重要作用。此外，唾液酸在血清中的表达水平为恶性肿瘤、糖尿病症状和其他相关疾病的诊断提供了重要信息。既往研究表明，外源性唾液酸经口服可促进细胞组织的修复，促进细胞分裂和细胞增殖。更多的研究也表明，SA作为一种膳食补充剂，可以作为认知增强剂。因此，需要一种准确和高效的方法来检测和定量血清样本和饮食产品中的微量唾液酸水平,用于辅助诊断和保健品质量监控。

现有的比色荧光法、酶法、电化学生物传感器、增强拉曼散射、石英晶体微天平(QCM)和层析等分析方法已经广泛的应用于检测唾液酸。但这些方法都存在仪器昂贵、分析步骤复杂、对操作人员专业性要求高、耗时长等局限性。与其他方法相比，比色法检测更为简便，且具有测试结果可视化的优点。

胶体金纳米颗粒(AuNPs)因其生物功能化、生物稳定性和光谱特性而被广泛应用于比色传感器的设计。利用金纳米粒子的等离子体共振，控制粒子的大小和聚集，可以观察到胶体溶液颜色的变化，为各种分析物的比色检测提供了平台。根据Derjaguin-Landua-Verwey-Overbeck(DLVO)理论，AuNPs的稳定化可以由相互靠近的相邻粒子的吸引范德华作用力和排斥静电双电层作用力之间的平衡来控制。然而，在复杂的测试系统中，金纳米粒子的聚集状态可能由许多不可控的因素引起，如盐浓度的变化，带电生物分子的静电干扰，或者生物成分与未受保护的活性部位的非特异性结合，这大大影响测量的准确性。因此，越来越多的研究集中在设计非DLVO类型的聚集系统，即在AuNPs表面修饰特异性捕获分析物的分子，来降低因非DLVO类型的聚集引起的测试干扰。然而，金纳米颗粒表面修饰的各种小分子、聚合物或聚电解质(例如，金-硫醇、金-胺)也存在不可预知的交联聚集。因此，如何调控和降低因分子间交联作用引起的颗粒聚集，成为设计新一代高灵敏度比色传感器的急迫任务。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术不足，本发明提供了一种用于特异性检测唾液酸的传感系统及制备方法和传感器与检测方法，制作简单、特异性强、测试重复性好。

本发明采用的技术解决方案是：一种用于特异性检测唾液酸的传感系统,所述的传感系统包括4-MPBA-AuNPs@PEG₄₀₀纳米复合材料，所述的4-MPBA-AuNPs@PEG₄₀₀纳米复合材料为用于稳定金纳米粒子的聚合物PEG₄₀₀修饰的4-MPBA-AuNPs，所述的4-MPBA-AuNPs为表面连接有用于唾液酸识别的4-巯基苯基硼酸(4-MPBA)的胶体金纳米颗粒(AuNPs)

一种用于特异性检测唾液酸的传感系统的制备方法，包括以下步骤：

（1）胶体金溶液的制备：先将去离子水煮沸，快速加入氯金酸溶液和柠檬酸三钠溶液，剧烈搅拌并继续煮沸，然后关闭加热继续搅拌，冷却至室温后定容容量瓶内，放置在冰箱保存备用，制备胶体金溶液；