一种基于TiO2介晶诱导的共振能量转移型电化学发光及对卵巢癌标记物的免疫传感方法技术

技术编号:19423022 阅读:23 留言:0更新日期:2018-11-14 09:51
本发明专利技术公开一种基于TiO2介晶诱导的共振能量转移型电化学发光及对卵巢癌标记物的免疫传感方法,特点是基于锐钛矿TiO2介晶和Envision复合物,分别引入钌联吡啶及核/壳量子点作为能量供体/受体对。锐钛矿TiO2介晶不仅可以承载大量钌联吡啶,而且可以加速激发态钌联吡啶的产生从而促进核/壳状量子点的共振能量转移;富含辣根过氧化物酶的Envision复合物作为免疫传感平台可以承载大量信号探针,同时催化H2O2产生活性氧化物种,促进核/壳状量子点发光。ECL‑RET免疫传感器,具有灵敏度高、检测限低等优点,用于卵巢癌标记物,脂多糖刺激脂蛋白受体的检测,在早期卵巢癌诊断和监控方面具有较为重要的价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于TiO2介晶诱导的共振能量转移型电化学发光及对卵巢癌标记物的免疫传感方法
本专利技术属于新型功能材料与免疫传感检测
,具体涉及一种基于TiO2介晶诱导的共振能量转移型电致化学发光及其对卵巢癌标记物的免疫传感方法及应用。
技术介绍
电致化学发光(ECL)是由电化学反应引起的化学发光,因其灵敏度高、反应可控性强、仪器设备简单等优点引起了广泛的关注。共振能量转移是一种新兴的分子光谱分析方法,具体是指电子激发能在适当的能量供体和能量受体对之间的传递。而电致化学发光-共振能量转移(ECL-RET)结合了两者的优点,是一个很具有发展潜力的新领域。它既不需要激发光源,背景噪音较小,也避免了散射光的影响,己广泛地应用于生物传感器的构建。本专利技术制备了一种基于锐钛矿TiO2介晶诱导的增强型电致化学发光-共振能量转移对新型卵巢癌标记物的免疫传感器,实现对卵巢癌新型标记物的高灵敏检测。TiO2纳米材料因其独特的光催化活性、无毒性,优异的化学和物理稳定性,使其成为光催化和光电化学传感器的理想材料,其性能一般受晶型、晶粒大小、晶面、结晶度、比表面积、微结构等的影响。TiO2介晶是晶体亚单元有序排列而成,相比于传统的TiO2单晶,TiO2介晶具有更加高度的结晶形态及更加优良的光催化活性等性能。Envision复合物是一种由许多抗体和辣根过氧化物酶(HRP)偶联到右旋糖酐骨架上的新型聚合物,表面具有较多的活性位点,并且表现出良好的催化性能,在构建良好的电化学传感器中得到了广泛关注。本专利技术基于锐钛矿TiO2介晶(CAMs)和Envision复合物,分别引入钌联吡啶及核/壳量子点(CdZnSe/ZnSeQDs)作为能量供体/受体对,制备一种锐钛矿TiO2介晶(CAMs)诱导的ECL-RET免疫传感器,用于卵巢癌标记物(LSR)的检测。具有较高孔隙率的锐钛矿TiO2介晶(CAMs)不仅可以承载大量钌联吡啶,而且可以加速激发态钌联吡啶的产生从而促进CdZnSe/ZnSeQDs的ECL-RET;富含辣根过氧化物酶的Envision复合物作为免疫传感平台可以承载大量信号探针,同时催化微量过氧化氢(H2O2)产生活性氧化物种(ROS),促进CdZnSe/ZnSeQDs发光。因此,所制得的ECL-RET免疫传感器,具有灵敏度高、检测限低等优点,用于卵巢癌标记物(LSR)的检测,在早期卵巢癌诊断和监控方面具有非常重要的价值。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是基于锐钛矿TiO2介晶(CAMs)和Envision复合物作为传感平台,钌联吡啶(Ru(bpy)32+)和核/壳状量子点(CdZnSe/ZnSeQDs)作为能量供体/受体对,构建一种稳定性好,灵敏度高的电致化学发光-共振能量转移免疫传感器。本专利技术的目的之二是将该电致化学发光免疫传感器应用于卵巢癌新型标记物(LSR)的高灵敏检测。为实现专利技术目的,本专利技术采用如下技术方案:1.一种基于TiO2介晶诱导的共振能量转移型电致化学发光及其对卵巢癌标记物的免疫传感器的制备方法,其特在于,包括以下步骤:(1)玻碳电极(GCE)首先在铺有氧化铝粉末的麂皮上机械打磨抛光,用二次水洗去表面残留粉末,再移入超声水浴中清洗,直至清洗干净,最后依序用乙醇,稀酸和水彻底洗涤;(2)取50μL浓度为1.0×10-2M的钌联吡啶(Ru(bpy)32+)溶液与50μL浓度为5mg/mL锐钛矿TiO2介晶(CAMs)溶液混合,室温震荡2h,经洗涤、离心、再分散制得Ru(bpy)32+@CAMs复合物溶液;在5wt.%戊二醛(GLD)的辅助作用下加入浓度为50μL100ng/mL抗体(Ab),在37ºC下震荡40min,后经洗涤、离心、再分散,最终制得Ab-Ru(bpy)32+@CAMs复合物;滴加3μL上述所得Ab-Ru(bpy)32+@CAMs复合物悬浮液于干净的玻碳电极表面,红外灯下烘干,冷却至室温,制得Ab-Ru(bpy)32+@CAMs修饰玻碳电极;(3)将步骤(2)制备的修饰电极置于浓度为1.0wt.%的BSA溶液中孵育30min,以封闭电极表面上非特异性活性位点,用去离子水冲洗电极表面洗去物理吸附,并保存在4°C冰箱中备用;(4)取20μL浓度比为4:1的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)及N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)混合液加入到50μL浓度为0.6mg/mL核/壳状量子点(CdZnSe/ZnSeQDs)溶液中,室温震荡1h,以达到活化羧基的目的;然后将50mLEnvision复合物加入到上述溶液中,在室温下混合震荡2h,经洗涤、离心、再分散制得Envision-CdZnSe/ZnSeQDs复合物溶液;随后,在5wt.%戊二醛(GLD)的辅助作用下加入50μL浓度为10ng/mL脂多糖刺激脂蛋白受体(LSR),在37ºC下震荡30min,经离心、洗涤、再分散制得Envision-CdZnSe/ZnSeQDs/LSR复合物溶液,然后在上述溶液中加入1%BSA封闭非特异性吸附位点,储存在4°C冰箱中备用;(5)将步骤(4)制得的Envision-CdZnSe/ZnSeQDs/LSR复合物溶液与不同浓度的脂多糖刺激脂蛋白受体(LSR)标准溶液等体积混合后,取3μL上述混合液于步骤(2)制备的修饰电极界面,并在37ºC下孵育40min,用去离子水冲洗电极表面,制得Envision-CdZnSe/ZnSeQDs/LSR/Ab-Ru(bpy)32+@CAMs修饰玻碳电极,并保存在4°C冰箱中备用。2.上述锐钛矿TiO2介晶(CAMs)由下述方法制备的:9g对苯二甲酸,18mL无水甲醇,162mL无水N,N-二甲基甲酰胺(DMF)以及5ml钛酸四丁酯混合后转移至200mL反应釜中,在150°C下加热48h,待反应物冷却后用甲醇离心、洗涤数次,最后,将所得产物在400°C下煅烧5h,自然冷却即可。3.上述核/壳状量子点(CdZnSe/ZnSeQDs)由下述方法制备的:将1.5mM氧化镉溶液,15mM醋酸锌溶液,9mL十八烯酸(OA)和20mL十八烯(ODE)依次加入100mL三颈圆底烧瓶中,在100°C真空条件下加热30min;随后,混合液在氮气保护作用下加热到290°C。取3mM硒溶解于1.5mL三丁基膦(TBP)与1.5mL十八烯混合溶液中,形成硒-三丁基膦(Se-TBP)溶液,然后快速加入圆底烧瓶中,经8分钟反应之后,形成CdZnSe核;之后,当温度升高到300°C时,取3mM上述Se-TBP溶液缓慢加入到圆底烧瓶中以形成ZnSe壳;待反应达到平衡,取出反应物分散于体积比为1:3的正己烷/丙酮混合溶液中,经离心、洗涤三次,得到最终产物CdZnSe/ZnSeQDs,重新分散于三氯甲烷中备用。4.上述Ab-Ru(bpy)32+@CAMs复合物由下述方法制备的:取50μL钌联吡啶(Ru(bpy)32+,1.0×10-2M)溶液与50μL5mg/mL锐钛矿TiO2介晶(CAMs)溶液混合,室温震荡2h,经洗涤、离心、再分散制得Ru(bpy)32+@CAMs复合物溶液;在5wt.%戊二醛(GLD)的辅助作用下加入50μL100ng/mL抗体(Ab),在37ºC下震荡40min,后经洗涤、离心、再分散本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于TiO2介晶诱导的共振能量转移型电致化学发光及其对卵巢癌标记物的免疫传感方法,其特在于,包括以下步骤:(1) 玻碳电极(GCE)首先在铺有氧化铝粉末的麂皮上机械打磨抛光,用二次水洗去表面残留粉末,再移入超声水浴中清洗,直至清洗干净,最后依序用乙醇,稀酸和水彻底洗涤;(2)取50 μL 浓度为1.0×10‑2 M的钌联吡啶(Ru(bpy)32+)溶液与50 μL浓度为5 mg/mL锐钛矿TiO2介晶(CAMs)溶液混合,室温震荡2 h,经洗涤、离心、再分散制得Ru(bpy)32+@CAMs复合物溶液;在5 wt.%戊二醛(GLD)的辅助作用下加入50 μL 浓度为100 ng/mL抗体(Ab),在37 ºC下震荡40 min,后经洗涤、离心、再分散,最终制得Ab‑Ru(bpy)32+@CAMs复合物;滴加3 μL上述所得Ab‑Ru(bpy)32+@CAMs复合物悬浮液于干净的玻碳电极表面,红外灯下烘干,冷却至室温,制得Ab‑Ru(bpy)32+@CAMs修饰玻碳电极;(3)将步骤(2)制备的修饰电极置于浓度为1.0 wt.%的BSA溶液中孵育30 min,以封闭电极表面上非特异性活性位点,用去离子水冲洗电极表面洗去物理吸附,并保存在4°C冰箱中备用;(4)取20 μL浓度比为4:1的1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)及N‑羟基琥珀酰亚胺(NHS)混合液加入到50 μL 浓度为0.6 mg/mL核/壳状量子点(CdZnSe/ZnSe QDs)溶液中,室温震荡1 h,以达到活化羧基的目的;然后将50 mL Envision复合物加入到上述溶液中,在室温下混合震荡2 h,经洗涤、离心、再分散制得Envision‑CdZnSe/ZnSe QDs复合物溶液;随后,在5 wt.%戊二醛(GLD)的辅助作用下加入50 μL浓度为10 ng/mL脂多糖刺激脂蛋白受体(LSR),在37 ºC下震荡30 min,经离心、洗涤、再分散制得Envision‑CdZnSe/ZnSe QDs/LSR复合物溶液,然后在上述溶液中加入1 % BSA封闭非特异性吸附位点,储存在4°C冰箱中备用;(5)将步骤(4)制得的Envision‑CdZnSe/ZnSe QDs/LSR复合物溶液与不同浓度的脂多糖刺激脂蛋白受体(LSR)标准溶液等体积混合后,取3 μL上述混合液于步骤(2)制备的修饰电极界面,并在37 ºC下孵育40 min,用去离子水冲洗电极表面,制得Envision‑CdZnSe/ZnSe QDs/LSR/Ab‑Ru(bpy)32+@CAMs修饰玻碳电极, 并保存在4 °C冰箱中备用。...

【技术特征摘要】
1.一种基于TiO2介晶诱导的共振能量转移型电致化学发光及其对卵巢癌标记物的免疫传感方法,其特在于,包括以下步骤:(1)玻碳电极(GCE)首先在铺有氧化铝粉末的麂皮上机械打磨抛光,用二次水洗去表面残留粉末,再移入超声水浴中清洗,直至清洗干净,最后依序用乙醇,稀酸和水彻底洗涤;(2)取50μL浓度为1.0×10-2M的钌联吡啶(Ru(bpy)32+)溶液与50μL浓度为5mg/mL锐钛矿TiO2介晶(CAMs)溶液混合,室温震荡2h,经洗涤、离心、再分散制得Ru(bpy)32+@CAMs复合物溶液;在5wt.%戊二醛(GLD)的辅助作用下加入50μL浓度为100ng/mL抗体(Ab),在37ºC下震荡40min,后经洗涤、离心、再分散,最终制得Ab-Ru(bpy)32+@CAMs复合物;滴加3μL上述所得Ab-Ru(bpy)32+@CAMs复合物悬浮液于干净的玻碳电极表面,红外灯下烘干,冷却至室温,制得Ab-Ru(bpy)32+@CAMs修饰玻碳电极;(3)将步骤(2)制备的修饰电极置于浓度为1.0wt.%的BSA溶液中孵育30min,以封闭电极表面上非特异性活性位点,用去离子水冲洗电极表面洗去物理吸附,并保存在4°C冰箱中备用;(4)取20μL浓度比为4:1的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)及N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)混合液加入到50μL浓度为0.6mg/mL核/壳状量子点(CdZnSe/ZnSeQDs)溶液中,室温震荡1h,以达到活化羧基的目的;然后将50mLEnvision复合物加入到上述溶液中,在室温下混合震荡2h,经洗涤、离心、再分散制得Envision-CdZnSe/ZnSeQDs复合物溶液;随后,在5wt.%戊二醛(GLD)的辅助作用下加入50μL浓度为10ng/mL脂多糖刺激脂蛋白受体(LSR),在37ºC下震荡30min,经离心、洗涤、再分散制得Envision-CdZnSe/ZnSeQDs/LSR复合物溶液,然后在上述溶液中加入1%BSA封闭非特异性吸附位点,储存在4°C冰箱中备用;(5)将步骤(4)制得的Envision-CdZnSe/ZnSeQDs/LSR复合物溶液与不同浓度的脂多糖刺激脂蛋白受体(LSR)标准溶液等体积混合后,取3μL上述混合液于步骤(2)制备的修饰电极界面,并在37ºC下孵育40min,用去离子水冲洗电极表面,制得Envision-CdZnSe/ZnSeQDs/LSR/Ab-Ru(b...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴宏王佳妮衣欢郑红利郑祥钦颜建英高利红
申请(专利权)人:福建师范大学
类型:发明
国别省市:福建,35

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