[发明专利]一种对葡萄糖和胆固醇同步检测的纳米生物传感器

说明书

技术领域

本发明属于生化分析领域，更具体地，涉及一种对葡萄糖和胆固醇同步检测的纳米生物传感器及其制备方法和应用。

背景技术

FRET即荧光共振能量转移是较早发展起来的一门技术，随着绿色荧光蛋白应用技术的发展，FRET已经成为检测活体中生物大分子纳米级距离和纳米级距离变化的有力工具，在生物大分子相互作用分析、细胞生理研究、免疫分析等方面有着广泛的应用。荧光共振能量转移是距离很近的两个荧光分子间产生的一种能量转移现象。当供体荧光分子的发射光谱与受体荧光分子的吸收光谱重叠，并且两个分子的距离在10 nm范围以内时，就会发生一种非放射性的能量转移，即FRET现象，使得供体的荧光强度比它单独存在时要低的多（荧光猝灭），而受体发射的荧光却大大增强（敏化荧光）。基于FRET理论构建的纳米生物传感器，在本领域的研究中一直占据着举足轻重的地位。

葡萄糖是最显著的能量源，在人体代谢过程中，血液中的葡萄糖的浓度被认为是对人体健康状况医疗诊断中的一项重要指标。截至目前，血糖测定主要是基于荧光和电化学方法。电化学方法是简单的和快速的，并已被广泛用于在葡萄糖传感器设计中，但该信号容易受血清中或者尿液中的还原性基质如抗坏血酸和尿素的影响，在实际测量中仍存在误差。作为一项高灵敏度和无损坏性的技术，荧光已被广泛应用于各种原理葡萄糖传感器的设计。虽然目前检测葡萄糖的报道层出不穷，但是基于复杂生物样品基质如血清里的生物分子（葡萄糖）的检测，仍有探索新技术的意义。迄今为止，现有技术中基于FRET原理的葡萄糖传感器尚不多见。

胆固醇是动物细胞膜的一个重要组成部分和合成不同生物分子如胆酸类、类固醇激素、维他命D的主要前体。但血清中过量的胆固醇会在血管通道中形成斑块，从而阻碍血液的循环和导致心血管疾病。现有技术中用于胆固醇检测的方法主要有荧光分析、电化学分析、分子印迹技术等，但是这些检测方法中的选择性大多依赖于对胆固醇特异性识别的酶或抗体，并具有损坏性和成本相当昂贵。因此，针对血清或者食物样品，设计出简单、高选择性、低成本、快速和高灵敏的胆固醇方法仍然极具临床意义。

构建低成本、多功能的生物传感检测技术以解决日常生活及临床诊断中出现的问题是当前的热点。由于糖尿病、心脑血管疾病这两类疾病的居高不下，使得开发葡萄糖和胆固醇同步检测的、低成本、快速和高灵敏的生物传感检测技术尤为重要。因此，本发明公开一种基于FRET原理的纳米生物传感器，用于血清中的葡萄糖和胆固醇的同步检测。

 发明内容

本发明的目的在于提供一种用于同步检测血清样品中葡萄糖和胆固醇的简易、低成本、高灵敏度的荧光纳米生物传感器。

  为了实现这一发明目的，本发明首先提供一种纳米生物传感器，由已标记碳量子点的伴刀豆蛋白和胆固醇传感器通过自组装构建而成，

所述的胆固醇的传感器是由环糊精修饰的纳米金与罗丹明6G共孵育后除去多余反应物而得。

  所述的已标记碳量子点的伴刀豆蛋白是通过碳量子点表面的大量羧基与伴刀豆球蛋白上的氨基形成酰胺键连接而成。

  所述的环糊精修饰的纳米金呈酒红色。

  本发明更进一步提供一种上述的纳米生物传感器的制备方法，包括以下步骤

S1. 已标记碳量子点的伴刀豆蛋白的合成：所述的碳量子点是表面带大量羧基，通过将伴刀豆球蛋白的氨基进行活化，碳量子点以酰胺键的方式标记到伴刀豆球蛋白上；

S2. 环糊精修饰的纳米金的合成：所述的环糊精修饰的纳米金，通过氯金酸盐与巯基-β-环糊精混合溶液在激烈磁性搅拌中加入氢氧化钠一步法合成；

S3. 胆固醇传感器的合成：将步骤S2所得的环糊精修饰的纳米金与罗丹明6G混合，在摇床上共孵育；

S4 将步骤S1所得的已标记碳量子点的伴刀豆蛋白与步骤S3所得的胆固醇传感器在摇床上共孵育，即得。

   步骤S3的共孵育的时间为10~20分钟；步骤S4所述的共孵育的时间为30~60分钟。

   步骤S4所述的已标记碳量子点的伴刀豆蛋白与胆固醇传感器的重量比约为1~5：1。

   步骤S3所述的环糊精修饰的纳米金与罗丹明6G的重量比约为1：1000~2000。

   为了进一步说明本发明，发明人对本发明进行如下解释，但是不能理解为对本发明的限定。