The invention discloses an electrochemiluminescent biosensor based on the double amplification signal of CdTe quantum dot aggregation and circulating enzyme, and a preparation method and application thereof. The water-soluble nanosphere mSQSNSs is prepared by the invention. The material gathers a large number of luminescent CdTe QDs and has excellent electrochemiluminescent properties. The non-toxic silicon dioxide on the surface of the material greatly enhances its biocompatibility. The electrochemiluminescent biosensor with double signal amplification is constructed, which greatly improves the sensitivity of the biosensor. The magnetic material Fe3O4@Au NPs is used as the base material, which has the advantages of superparamagnetism, large specific surface area, good biocompatibility and strong catalytic ability. The electrochemiluminescence biosensor constructed by the invention improves the specificity of the detection method by using complementary base pairing, and the dual signal amplification method designed improves the sensitivity of the detection, realizing simple, fast and highly sensitive detection.
【技术实现步骤摘要】
基于CdTe量子点聚集与循环酶双重放大信号的电化学发光生物传感器的构建及其应用
本专利技术属于电化学发光生物传感器领域,具体涉及基于CdTe量子点聚集与循环酶双重放大信号的电化学发光生物传感器的构建及其应用,尤其涉及基于“西瓜式”信号单元的制备,以及与DSN酶的协同作用实现双重信号放大的电化学发光生物传感器的制备过程及其应用。
技术介绍
自Bard等人2002年首次报道了二氧化硅纳米晶体的ECL,许多新的发光试剂已被引入ECL系统。量子点(QDs)ECL发光体由于其独特的优点,比如尺寸可控,吸收广泛,较高的光化学稳定性和优异的生物相容性而备受关注。其中镉基QDs广泛应用于生物传感领域,我们的研究小组报道了使用CdTe或CdZnTeSQDs作为生物标记来检测癌胚抗原(CEA)的高选择性ECL生物传感器。另外,为了进一步提高灵敏度,我们的研究小组报告了一种基于纳米球负载大量量子点的方法,即将大量CdTe量子点嵌入到介孔二氧化硅纳米粒子(mSiO2NSs)中。然而,介孔结构不仅容易导致镉泄漏引起的细胞毒性,而且还导致电化学不稳定,采用无毒二氧化硅涂层量子点溶液处理上述mSiO2NSs,其优势显而易见。癌症是对人类健康最具有威胁和死亡率最高的一种疾病。对于癌症只有早发现、早治疗才能寻求一丝的生机。研究专家表明,miRNA的上调或下调表达与各种癌症的发生密切相关。通常约22个核苷酸长的微小RNA(miRNA)是单链,内源和非蛋白编码RNA,其作为基因表达的转录后调节因子起重要作用,并最终影响广泛的生物过程。所以,识别和检测miRNA在临床医学中有重要的意义。由于mi ...
【技术保护点】
1.基于CdTe量子点聚集与循环酶双重放大信号的电化学发光生物传感器,其特征在于,所述电化学发光生物传感器包括纳米球构建的信号单元mSQS/DNA‑F、非特异性结合位点被封闭的磁性探针Fe3O4@AuNPs/DNA‑P以及DSN酶,所述信号单元mSQS/DNA‑F为纳米球mSQSNSs标记的功能性探针DNA‑F,所述磁性探针Fe3O4@AuNPs/DNA‑P为表面负载发夹结构探针DNA‑P的Fe3O4@Au NPs,所述Fe3O4@Au NPs为表面负载Au纳米粒子的Fe3O4。
【技术特征摘要】
1.基于CdTe量子点聚集与循环酶双重放大信号的电化学发光生物传感器,其特征在于,所述电化学发光生物传感器包括纳米球构建的信号单元mSQS/DNA-F、非特异性结合位点被封闭的磁性探针Fe3O4@AuNPs/DNA-P以及DSN酶,所述信号单元mSQS/DNA-F为纳米球mSQSNSs标记的功能性探针DNA-F,所述磁性探针Fe3O4@AuNPs/DNA-P为表面负载发夹结构探针DNA-P的Fe3O4@AuNPs,所述Fe3O4@AuNPs为表面负载Au纳米粒子的Fe3O4。2.根据权利要求1所述的电化学发光生物传感器,其特征在于,所述功能性探针DNA-F和发夹结构探针DNA-P是根据miRNAs的碱基序列设计得到,所述发夹结构探针DNA-P与目标物miRNAs的互补配对发生构象变化得到,功能性探针DNA-F与发夹结构探针DNA-P酶切后剩余部分的序列互补。3.权利要求1或2所述的电化学发光生物传感器,其特征在于,所述信号单元mSQS/DNA-F的制备方法包括以下步骤:1)纳米球mSQSNSs的制备及氨基化;2)使戊二醛与表面氨基化的mSQSNSs反应,获得戊二醛功能化的mSQSNSs;3)使所述的功能性探针DNA-F与步骤2)得到的戊二醛功能化的mSQSNSs反应,通过戊二醛的交联反应将所述功能性探针DNA-F结合到mSQSNSs的表面,获得信号单元mSQS/DNA-F。4.根据权利要求1~3任一项所述的电化学发光生物传感器,其特征在于,所述纳米球mSQSNSs的粒径为500-600nm。5.根据权利要求1或2所述的电化学发光生物传感器,其特征在于,所述所述非特异性结合位点被封闭的磁性探针Fe3O4@AuNPs/DNA-P的制备方法包括以下步骤:1)Fe3O4@AuNPs的制备;2)探针DNA-P在TCEP的作用下高温处理,获得发夹结构探针DNA-P;3)经过简单的处理,通过Au-S键的结合发夹结构探针DNA-P负载到Fe3O4@AuNPs的表面;4)使用6-巯基-1-己醇和牛...
【专利技术属性】
技术研发人员:丁收年,朱红允,梁秀丽,赵春芹,左家莹,武锡锦,闫其报,刘金霞,徐来弟,陆天,朱凯迪,温雪飞,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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