液晶液滴、生物传感器及检测凝血酶的方法技术

本发明专利技术提出了液晶液滴、生物传感器以及检测凝血酶的方法。该液晶液滴包括：液晶分子以及双亲分子，其中，所述双亲分子包括疏水分子和凝血酶适配体，所述疏水链分子与所述凝血酶适配体的5’端相连，所述液晶分子与所述疏水分子相连。利用根据本方明实施例的液晶液滴，可以通过肉眼观察实现对生物样品中凝血酶的快速、灵敏、有效的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料领域，具体地，本专利技术涉及液晶液滴、生物传感器及检测凝血酶的方法。
技术介绍
液晶态是一种处于固态晶体和无序液体之间的“软物质态”。液晶分子具有长程有序性和光学各向异性，已被广泛应用于平面显示领域。1998年美国威斯康星大学Abbott研究组首次利用液晶分子构建生物传感器，开辟了液晶应用新领域。液晶生物传感器易于实现微型化和阵列化，具备结构简单、检测简便快速等优点，在生命科学、临床医学和食品安全领域展现了广阔的应用前景。液晶传感器的基本原理是：在检测目标化合物前后，液晶分子由于与目标化合物结合，发生取向变化，从而改变液晶分子对光线的折射能力，应用偏光显微镜检测液晶分子的折射变化可实现对待测物分子的检测。然而，液晶生物传感器仍有待改进，液晶生物传感器的用途仍有待进一步开发。
技术实现思路
本申请是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识作出的：目前凝血酶的检测方法例如Rayleigh光散射法，凝血酶生成动力学血凝检查法，发色底物法，荧光法等，耗时较长，且依赖于特定仪器。本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出了一种能够用于快速、准确检测凝血酶的液晶液滴、生物传感器和方法，且该检测方法不依赖于特定仪器，只需肉眼观察即可判定。在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种液晶液滴。根据本专利技术的实施例，所述液晶液滴包括：液晶分子以及双亲分子，其中，所述双亲分子包括疏水分子和凝血酶适配体，所述疏水链分子与所述凝血酶适配体的5’端相连，所述液晶分子与所述疏水分子相连。其中，所述液晶分子与所述疏水分子通过疏水作用连接，所述疏水链分子与所述凝血酶适配体的5’端通过化学键相连。利用根据本方明实施例的液晶液滴，可以通过肉眼观察实现对凝血酶的快速、灵敏、有效的检测。根据本专利技术的实施例，上述液晶液滴还可以进一步包括如下附加技术特征至少之一：根据本专利技术的实施例，所述液晶分子为5CB。5CB的结构如式I所示，液晶分子5CB在室温下具有液晶相，由此，该液晶液滴可以在不加热或者冷却处理的环境中完成对待测物的检测，从而更加便于该液晶液滴应用于对凝血酶的检测。根据本专利技术的实施例，所述疏水分子包括选自C18、G2CL、PS、PPO的至少之一。其中，G2CL的结构如式II所示，PS的结构如式III所示，PPO的结构如式IV所示，C18的结构如式V所示，上述疏水分子可以有效地与凝血酶适配体的5’端通过化学键相连，并通过疏水作用与液晶分子相连，进而组装形成液晶液滴。组装形成的液晶液滴在环境中存在凝血酶时，可以使该液晶液滴发生聚集，获得的液晶液滴可应用于对凝血酶的快速、灵敏、有效的检测。根据本专利技术的实施例，所述凝血酶适配体具有SEQIDNO：1或2所示的核苷酸序列。AGTCCGTGGTAGGGCAGGTTGGGGTGACTACACATCTACTTCACCA(SEQIDNO：1)。TGGTTGGTGTGGTTGGTACACATCTACTTCACCA(SEQIDNO：2)。SEQIDNO：1或2所示的核苷酸序列与凝血酶的特异性结合能力强，进而获得的液晶液滴对于凝血酶的检测更加快速、灵敏。根据本专利技术的实施例，所述液晶液滴是通过如下方式制备的：将所述液晶分子以及所述双亲分子混合以便形成混合物，采用超声波乳化处理所述混合物，所述超声波乳化处理的功率为4KH。专利技术人通过实验发现，通过上述方式，可以使液晶分子以及双亲分子发生更有效的组装，获得的液晶液滴数量多、均一性好，进而对该液晶液滴所在环境中的凝血酶进行更加快速、灵敏、有效的检测。在本专利技术的第二方面，本专利技术提出了一种生物传感器。根据本专利技术的实施例，所述生物传感器包括前面所述的液晶液滴。由此，可以对能够与液晶液滴中含有的凝血酶适配体特异性结合的凝血酶进行快速、灵敏、有效的检测。在本专利技术的第三方面，本专利技术提出了一种检测凝血酶的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)提供前面所述的液晶液滴；(2)将生物样品与所述液晶液滴混合；以及(3)观察所述生物样品与所述液晶液滴混合后，液晶液滴是否出现团聚现象，其中，所述生物样品与所述液晶液滴混合后，所述液晶液滴出现团聚现象是所述生物样品中具有凝血酶的标志。利用根据本专利技术实施例检测凝血酶的方法，可通过肉眼观察，进而快速、灵敏、有效的完成对凝血酶的检测。根据本专利技术的实施例，上述检测凝血酶的方法还可以进一步包括如下附加技术特征至少之一：根据本专利技术的实施例，所述生物样品中凝血酶的最低检测限是2mM。专利技术人通过实验发现，生物样品中凝血酶的浓度低于2mM，液晶液滴不发生团聚现象或团聚现象不明显，进而当生物样品中凝血酶的浓度不小于2mM时，利用根据本专利技术实施例的检测凝血酶的方法检测凝血酶，结果会更加准确、可靠。根据本专利技术的实施例，所述液晶液滴是以第一液晶液滴和第二液晶液滴的混合物的形式提供的，其中，所述第一液晶液滴的凝血酶适配体具有SEQIDNO：1所示的核苷酸序列，所述第二液晶液滴的凝血酶适配体具有SEQIDNO：2所示的核苷酸序列。专利技术人发现，液晶液滴以第一液晶液滴和第二液晶液滴的混合物的形式提供，利用根据本专利技术实施例的检测凝血酶的方法检测凝血酶，检测的灵敏性会进一步提高。根据本专利技术的实施例，所述第一液晶液滴和所述第二液晶液滴的摩尔比为1：1。专利技术人发现，当第一液晶液滴和第二液晶液滴的摩尔比为1：1时，利用根据本专利技术实施例的检测凝血酶的方法检测凝血酶，检测的灵敏性会进一步显著提高。附图说明图1显示了根据本专利技术实施例1的液晶液滴的显微镜照片；图2显示了本专利技术实施例1的液晶液滴与DNA链结合的原理示意图；图3显示了根据本专利技术实施例1的液晶液滴与DNA链结合前后的显微镜照片；以及图4显示了根据本专利技术实施例3的液晶液滴对凝血酶或非凝血酶响应的实验结果图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。液晶液滴在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种液晶液滴。根据本专利技术的实施例，该液晶液滴包括：液晶分子以及双亲分子，其中，所述双亲分子包括疏水分子和凝血酶适配体，所述疏水链分子与所述凝血酶适配体的5’端相连，所述液晶分子与所述疏水分子相连。其中，所述液晶分子与所述疏水分子通过疏水作用连接，所述疏水链分子与所述凝血酶适配体的5’端通过化学键相连。利用根据本方明实施例的液晶液滴，可以通过肉眼观察实现对凝血酶的快速、灵敏、有效的检测。需要说明的是，上述液滴中选用的液晶分子以及双亲分子中的疏水链分子的具体类型不受特别限制，只要能够有效自组装并形成液晶液滴即可。例如，根据本专利技术的实施例，液晶分子可以为在室温下具有液晶相的液晶分子5CB。5CB的结构如式I所示，液晶分子5CB在室温下具有液晶相，由此，该液晶液滴可以在不加热或者冷却处理的环境中完成对待测物的检测，从而更加便于该液晶液滴应用于对凝血酶的检测。需要说明的是，在本专利技术中，术语“室温”、“常温”特指不需要额外进行加热或者冷却处理的环境温度，而其具体温度范围不受特别限制。例如，“室温”、“常温”至通常情况下进行制备以及待测物检测等操作时的环境温度，具体地，可以为10～30摄氏度。再例如，根据本专利技术的实施例，所述疏水分子包括选自C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶液滴，其特征在于，包括：液晶分子以及双亲分子，其中，所述双亲分子包括疏水分子和凝血酶适配体，所述疏水链分子与所述凝血酶适配体的5’端相连，所述液晶分子与所述疏水分子相连。

【技术特征摘要】
1.一种液晶液滴，其特征在于，包括：液晶分子以及双亲分子，其中，所述双亲分子包括疏水分子和凝血酶适配体，所述疏水链分子与所述凝血酶适配体的5’端相连，所述液晶分子与所述疏水分子相连。2.根据权利要求1所述的液晶液滴，其特征在于，所述液晶分子为5CB。3.根据权利要求1所述的液晶液滴，其特征在于，所述疏水分子包括选自C18、G2CL、PS、PPO的至少之一。4.根据权利要求1所述的液晶液滴，其特征在于，所述凝血酶适配体具有SEQIDNO：1或2所示的核苷酸序列。5.根据权利要求1所述的液晶液滴，其特征在于，所述液晶液滴是通过如下方式制备的：将所述液晶分子以及所述双亲分子混合以便形成混合物，采用超声波乳化处理所述混合物，所述超声波乳化处理的功率为4KH。6.一种生物传感器，其特征在于，包括权利要求1～5任一项所述的液晶液滴。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠强，张懿旸，田艺，董原辰，周京生，李妍，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11