[发明专利]一种夹心型电化学免疫传感器、其制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学免疫传感器、其制备方法及其用途，更具体而言，本发明涉及一种基于哑铃型Pt-Fe₃O₄纳米粒子作为二抗的标记物构建的夹心型电化学免疫传感器、其制备方法，以及由该方法制备的电化学免疫传感器在测定肿瘤标志物中的用途。

背景技术

肿瘤标志物的存在或含量变化可以指示肿瘤的性质，有助于了解肿瘤的组织起源和细胞分化，从而帮助肿瘤的病理诊断、组织学分类、判断预后及指导临床治疗。它的发现及应用成为继影像诊断和病理诊断之后，当前临床检测肿瘤常用的方法之一，并用于肿瘤的随访及治疗效果观察。

目前肿瘤标志物的临床检测方法很多，有放射免疫测定法、酶联免疫分析测定法和化学发光免疫分析测定法等。但这些检测方法存在如下不足。

（1）放射免疫测定法：虽具有操作简便、成本低等优点，但该法放射性污染严重，且灵敏度低，检测限高，因此限制了它的应用。

（2）酶联免疫分析测定法：酶联免疫分析测定法因标记物制备简单，有效期长，对环境无污染等特点，得到了迅速的普及和发展。但酶联免疫分析测定法中的酶容易失活，导致其信号时间短，降低了该方法的灵敏度和重现性。

（3）化学发光免疫分析测定法：这一方法具有灵敏、快速、稳定、选择性强、重现性好、易于操作，方法灵活多样的优点。但是影响化学发光分析的检测结果的因素较多，因此其稳定性较差，而且在发生化学反应之后，样品的发光无法再现。

电化学免疫传感器，尤其是夹心型电化学免疫传感器，由于具有检测灵敏度高、选择性好并且易于小型化等优点，备受人们的关注。

石墨烯具有极好的结晶性和非凡的电子学、热力学和力学性能，因此是人们广泛关注的焦点。在石墨烯的研究和应用中，为了充分发挥其优良性质，必须对石墨烯进行功能化。也就是在石墨烯材料优势基础上，进一步对材料进行性能改性和优化，合成了生物相容性优异的氮掺杂石墨烯，从而达到更好固定修饰材料的目的。

为了实现对肿瘤早期低丰度蛋白质标志物的准确检测，人们通常采用纳米材料作为标记物，如金属纳米粒子、量子点、碳纳米管等，由于它们具有比表面积大、表面活性位点多、优良的光电特性和较强的生物亲和性等优点，能够加快响应界面电子传导或催化电极表面化学反应的速度，因此被广泛应用于电化学免疫传感器的构建之中。纳米材料的这种信号放大作用，使得传感器的灵敏度得到了大大提高。其中，哑铃型纳米粒子是一种非常理想的具有良好应用前景的纳米材料，它是由两种不同功能的纳米粒子紧密接触形成的哑铃型结构的纳米粒子。哑铃型纳米粒子中的两个独立纳米粒子通过因在界面产生的电子转移而导致的界面相互作用得到了单一纳米粒子所不具备的独特性能。而哑铃型Pt-Fe₃O₄纳米粒子用于检测多种肿瘤标志物电化学免疫传感器的构建尚未见报道。

本发明将壳聚糖分散的氮掺杂石墨烯滴涂到玻碳电极表面，以戊二醛作交联剂用于固定一抗及抗原，哑铃型Pt-Fe₃O₄纳米粒子作为二抗的标记物，制备了检测多种肿瘤标志物的夹心型电化学免疫传感器，测试结果显示，上述方法制备的电化学免疫传感器的灵敏度、选择性和稳定性高，基于上述发现，发明人完成了本发明。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种夹心型电化学免疫传感器，所述电化学免疫传感器包括：工作电极、参比电极和对电极，所述工作电极的基底电极为玻碳电极，其表面依次修饰壳聚糖分散的氮掺杂石墨烯、戊二醛、一抗、牛血清蛋白、肿瘤标志物抗原和哑铃型Pt-Fe₃O₄纳米粒子孵化的二抗。

本发明的再一个目的在于提供一种夹心型电化学免疫传感器的制备方法，所述方法制备的传感器灵敏度高、重现性好、操作简便。

本发明的另一目的是提供所述夹心型电化学免疫传感器在测定肿瘤标志物中的用途。

所述肿瘤标志物为宫颈癌、胃癌、肝癌和卵巢癌的肿瘤标志物。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下措施来实现的。

本发明的夹心型电化学免疫传感器包括：工作电极、参比电极和对电极，所述工作电极的基底电极为玻碳电极，其表面依次修饰壳聚糖分散的氮掺杂石墨烯、戊二醛、一抗、牛血清蛋白、肿瘤标志物抗原和哑铃型Pt-Fe₃O₄纳米粒子孵化的二抗。所述工作电极与参比电极、对电极组成夹心型电化学免疫传感器来检测多种肿瘤标志物抗原。所述参比电极为饱和甘汞电极，对电极为铂丝电极。