一种表面等离激元共振传感器、制备方法及定量检测方法技术

本发明专利技术公开一种表面等离激元共振传感器、制备方法及定量检测方法，制备方法包括步骤：A、将二维锑烯纳米材料溶于水中，得到浓度为0.01‑10mg/ml的锑烯水溶液；B、将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在锑烯水溶液中，浸泡时间为0.01‑48小时；C、将步骤B处理后的表面等离激元共振传感器芯片浸泡在碱基互补的单链DNA修饰的金纳米棒溶液中，浸泡时间为0.01‑24小时，得到基于锑烯的表面等离激元共振传感器。本发明专利技术能够超灵敏的检测miRNA，并具有超低的检测极限。本发明专利技术可以解决目前降低miRNA检测极限困难的问题。本发明专利技术检测方法简单、经济、高效、稳定，具有良好的应用前景。

Surface plasmon resonance sensor, preparation method and quantitative detection method

The invention discloses a surface plasmon resonance sensor, preparation method and quantitative detection method. The preparation method includes: A, dissolving two-dimensional antimonene nanomaterials in water, obtaining a solution of antimonene water with a concentration of 0.01 10mg/ml, and soaking the surface of the plasmon resonance sensor chip in the solution of antimonene water and soaking it in the aqueous solution of antimonene. The time was 0.01 hours and 48 hours; C, the surface plasmon resonance sensor chips treated by step B were soaked in a base complementary single strand DNA modified gold nanorod solution. The soaking time was 0.01 for 24 hours, and the surface plasmon resonance sensor based on antimonene was obtained. The invention can detect miRNA with super sensitivity and has an ultra-low detection limit. The invention can solve the problem of reducing the detection limit of miRNA at present. The detection method is simple, economic, efficient and stable, and has good application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种表面等离激元共振传感器、制备方法及定量检测方法
本专利技术涉及生物检测
，尤其涉及一种表面等离激元共振传感器、制备方法及定量检测方法。
技术介绍
miRNA是单链的小分子RNA，长度为20-24个碱基，控制着包括细胞凋亡、繁殖、器官发生、发育、肿瘤发生及造血等。自从1993年首次发现后，目前miRBase数据库共发布了9539种miRNA，其中miRNA155和miRNA21等在肿瘤发生时具有高表达，miRNA被认为是肿瘤发生的信号标志物，关于miRNA155和miRNA21的超灵敏度检测研究，对肿瘤等疾病的诊断具有重要意义。表面等离激元共振传感器(SPRbiosensor，或称表面等离激元共振生物传感器)具有实时监测、免标记、检测周期短、稳定性好等优点，可以实现蛋白质和DNA的免标记检测，但是，由于金膜作为SPR芯片对生物探针分子的固定量有限等因素，严重制约了SPR技术对miRNA等小分子的超灵敏度检测。目前主要的检测miRNA的技术方法主要是：RNA印迹法、聚合酶链式反应(PCR)、微阵列芯片等，现有技术存在的主要问题是：(1)需要荧光分子标记，程序繁琐，(2)检测周期长，(3)检测灵敏度低。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种表面等离激元共振传感器、制备方法及定量检测方法，旨在解决现有技术中miRNA检测方式灵敏度低、周期长、程序繁琐等问题。本专利技术的技术方案如下：一种基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其中，包括步骤：A、将二维锑烯纳米材料溶于水中，得到浓度为0.01-10mg/ml的锑烯水溶液；B、将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在锑烯水溶液中，浸泡时间为0.01-48小时；C、将步骤B处理后的表面等离激元共振传感器芯片浸泡在碱基互补的单链DNA修饰的金纳米棒溶液中，浸泡时间为0.01-24小时，得到基于锑烯的表面等离激元共振传感器。所述的基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其中，所述步骤A之前还包括：预先对块状锑烯纳米材料进行球磨和超声剥离，再进行真空干燥得到二维锑烯纳米材料。所述的基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其中，所述步骤B中，浸泡完成后，使用去离子水除去没有吸附的锑烯水溶液。所述的基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其中，所述步骤C中，浸泡完成后，然后使用去离子水除去没有吸附的单链DNA修饰的金纳米棒溶液。所述的基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其中，所述碱基互补的单链DNA修饰的金纳米棒溶液的制备方法如下：将二硫键修饰的单链DNA分子水溶液加入到金纳米棒溶液中，静置过夜，然后加入磷酸缓冲溶液，静置一段时间后，真空离心浓缩，去除未连结的单链DNA分子。所述的基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其中，最终将浓缩后的溶液分散在磷酸缓冲盐溶液中。所述的基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其中，所述芯片材料制备方法如下：在玻璃或者石英表面镀制金膜。所述的基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其中，所述金膜厚度为30-60纳米。一种基于锑烯的表面等离激元共振传感器，其中，采用如上任一项所述的制备方法制成。一种miRNA的定量检测方法，其中，包括步骤：在多个样品池中，准备如上所述的基于锑烯的表面等离激元共振传感器；配置不同浓度的目标miRNA，并将放入相应样品池中；利用表面等离激元共振生物传感器测试表面等离激元共振光谱曲线，确定共振峰位的变化，并根据所述变化对目标miRNA进行定量检测。有益效果：本专利技术通过在表面等离激元共振传感器芯片表面组装锑烯，采用金纳米棒的信号放大作用，能够超灵敏的检测miRNA，通过分析表面等离激元共振传感器光谱曲线的共振峰的变化，定量检测miRNA的浓度，具有超低的检测极限，最低检测极限为10-17M。结果表明，本专利技术可以解决目前降低miRNA检测极限困难的问题。本专利技术检测方法简单、经济、高效、稳定，具有良好的应用前景。附图说明图1为本专利技术二维锑烯纳米材料的原子力显微镜图片(AFM)。图2为本专利技术不同浓度(10-17-10-11M)的miRNA溶液对应的SPR光谱曲线图。图3为本专利技术不同浓度(10-17-10-11M)的miRNA溶液检测结果图。具体实施方式本专利技术提供一种表面等离激元共振传感器、制备方法及定量检测方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术所提供的一种基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其包括步骤：S1、将二维锑烯纳米材料溶于水中，得到浓度为0.01-10mg/ml的锑烯水溶液；S2、将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在锑烯水溶液中，浸泡时间为0.01-48小时；S3、将步骤S2处理后的表面等离激元共振传感器芯片浸泡在碱基互补的单链DNA修饰的金纳米棒溶液中，浸泡时间为0.01-24小时，得到基于锑烯的表面等离激元共振传感器。本专利技术中，锑烯纳米材料作为二维纳米材料，具有化学稳定性高、亲水、极性高等优点，锑烯纳米材料与单链DNA具有较强的相互作用，结合力远远大于双链DNA。本专利技术将二维材料锑烯作为SPR芯片的敏感层，使用SPR技术对miRNA进行灵敏检测，具有超低的检测极限，能够检测到浓度为10-17MmiRNA浓度变化。本专利技术将锑烯组装在SPR芯片表面，基于金纳米棒的信号放大作用，利用ssDNA作为探针分子，当分析溶液中存在目标分子miRNA时，SPR光谱曲线左移，实现超低检测极限的检测miRNA。具体地，所述步骤S1之前还包括：预先对块状锑烯纳米材料进行球磨和超声剥离，再进行真空干燥得到二维锑烯纳米材料。具体可使用球磨机对块状锑烯纳米材料进行球磨得到粉状锑烯纳米材料，球磨后利用探针超声法对粉状锑烯纳米材料进行超声剥离。然后通过离心获得片状单层或少层锑烯溶液，通过真空干燥获得二维锑烯纳米材料粉末。在所述步骤S1中，将二维锑烯纳米材料溶于水中，得到锑烯水溶液；即将超声剥离后的二维锑烯纳米材料溶于水中，得到分散性良好的锑烯水溶液。其浓度优选为0.01-10mg/ml，例如可以为1mg/ml。在所述步骤S2中，将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在锑烯水溶液中，浸泡时间为0.01-48小时。例如，可将表面等离激元共振传感器芯片放入SPR样品池，再将锑烯水溶液通入SPR样品池，从而进行浸泡处理。在浸泡完成后，使用去离子水除去没有吸附的锑烯水溶液，即去除多余的锑烯水溶液。在所述步骤S3中，将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在碱基互补的单链DNA修饰的金纳米棒溶液中。具体地，将碱基互补的单链DNA修饰的金纳米棒溶液通入到装有表面等离激元共振传感器芯片的SPR样品池，从而进行浸泡处理。在浸泡完成后，使用去离子水除去没有吸附的单链DNA修饰的金纳米棒溶液，即去除多余的单链DNA修饰的金纳米棒溶液。上述步骤S2和步骤S3中，所使用的去离子水优选为经过除氧处理。进一步，所述碱基互补的单链DNA修饰的金纳米棒溶液的制备方法如下：将二硫键修饰的单链DNA分子水溶液加入到金纳米棒溶液中，静置过夜，然后加入磷酸缓冲溶液，静置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其特征在于，包括步骤：A、将二维锑烯纳米材料溶于水中，得到浓度为0.01‑10mg/ml的锑烯水溶液；B、将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在锑烯水溶液中，浸泡时间为0.01‑48小时；C、将步骤B处理后的表面等离激元共振传感器芯片浸泡在碱基互补的单链DNA修饰的金纳米棒溶液中，浸泡时间为0.01‑24小时，得到基于锑烯的表面等离激元共振传感器。

【技术特征摘要】
1.一种基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其特征在于，包括步骤：A、将二维锑烯纳米材料溶于水中，得到浓度为0.01-10mg/ml的锑烯水溶液；B、将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在锑烯水溶液中，浸泡时间为0.01-48小时；C、将步骤B处理后的表面等离激元共振传感器芯片浸泡在碱基互补的单链DNA修饰的金纳米棒溶液中，浸泡时间为0.01-24小时，得到基于锑烯的表面等离激元共振传感器。2.根据权利要求1所述的基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括：预先对块状锑烯纳米材料进行球磨和超声剥离，再进行真空干燥得到二维锑烯纳米材料。3.根据权利要求1所述的基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，浸泡完成后，使用去离子水除去没有吸附的锑烯水溶液。4.根据权利要求1所述的基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，浸泡完成后，然后使用去离子水除去没有吸附的单链DNA修饰的金纳米棒溶液。5.根据权利要求1所述的基于锑烯的表面等离激元共振传感器的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张豫鹏，薛天宇，鲍桥梁，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44