一种用于甲胎蛋白检测的电化学传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种用于甲胎蛋白检测的电化学传感器及其制备方法和应用，所述电化学传感器以玻碳电极为基底，所述玻碳电极上修饰有碳纳米管‑甲胎蛋白适体复合物，所述碳纳米管为表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管，所述甲胎蛋白适体与碳纳米管上的活性末端连接形成碳纳米管‑甲胎蛋白适体复合物；所述修饰有碳纳米管‑甲胎蛋白适体复合物的玻碳电极上捕获有甲胎蛋白。该电化学传感器检测甲胎蛋白的最低检测限度为0.0015‑0.002ng/mL，检测灵敏度高。

An electrochemical sensor for the detection of AFP and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种用于甲胎蛋白检测的电化学传感器及其制备方法和应用
本专利技术属于免疫检测
，涉及一种用于甲胎蛋白检测的电化学传感器及其制备方法和应用。
技术介绍
甲胎蛋白是原发性肝癌确诊最重要的指标，对该指标在血清中的含量检测时对肝癌临床诊断以及早期筛查具有重要意义的。目前，对甲胎蛋白的检测主要采用免疫测定法，例如CN103558396A公开了一种甲胎蛋白的定量检测方法，该方法由以下步骤组成：(1)将甲胎蛋白抗体与醛化糖化酶溶液混合制备酶标抗体；将甲胎蛋白抗体负载到纳米金磁微粒上；(2)甲胎蛋白抗原样品和一系列不同浓度的甲胎蛋白抗原标准品加入到负载抗体的纳米金磁微粒的免疫反应界面中进行温育，然后用血糖仪测得葡萄糖浓度，从而得到甲胎蛋白浓度与葡萄糖浓度对应关系的线性方程，最后将甲胎蛋白抗原样品的葡萄糖浓度值代入线性方程中换算出甲胎蛋白抗原样品的甲胎蛋白浓度。但是目前常用的这类免疫检测方法存在着一些缺陷，例如会存在一些标记抗体的损失，检测步骤繁琐、成本高等，因此，在本领域，开发灵敏度高、选择性好，方法简单易于操作的甲胎蛋白检测方法是亟需解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于甲胎蛋白检测的电化学传感器及其制备方法和应用。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种用于甲胎蛋白检测的电化学传感器，所述电化学传感器以玻碳电极为基底，所述玻碳电极上修饰有碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物，所述碳纳米管为表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管，所述甲胎蛋白适体与碳纳米管上的活性末端连接形成碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物；所述修饰有碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物的玻碳电极上捕获有甲胎蛋白。在本专利技术中，碳纳米管为一维纳米材料，具有良好的导电性能，通过对其表面进行化学修饰使得其表面具有活性末端和非活性末端，而后甲胎蛋白适体与碳纳米管上的活性末端连接，使得甲胎蛋白适体连接在碳纳米管上，从而得到本专利技术的电化学传感器，该电化学传感器一方面能够保证可以检测甲胎蛋白，另一方面通过非活性末端的设置，可以使得碳纳米管上甲胎蛋白适体不至于拥挤在一起而导致检测不准确，进而提供检测的准确度。优选地，所述表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管的制备方法包括以下步骤：将表面具有羧基的碳纳米管利用活化试剂进行末端活化，而后加入至混合硫醇溶液中，室温反应，得到表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管。在本专利技术中，所述表面具有羧基的碳纳米管可以根据现有技术通过对碳纳米管进行表面氧化处理得到，例如，可以通过以下方法制备得到：将碳纳米管置于浓盐酸中回流7h，抽滤，以去除碳纳米管生产过程中所含的金属氧化物，继续在浓HNO3中回流氧化10h，抽滤，水洗，直至滤液呈中性，然后再烘箱中于120℃烘干，研磨成粉末，得到所述表面具有羧基的碳纳米管。优选地，所述活化试剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺的混合物。优选地，所述活化试剂的用量为表面具有羧基的碳纳米管质量的5-10％，例如5％、5.3％、5.5％、5.8％、6％、6.5％、6.8％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或10％。优选地，所述混合硫醇溶液为活性末端硫醇溶液和非活性末端硫醇溶液的混合物。优选地，所述活性末端硫醇溶液为羧基末端硫醇、醛基末端硫醇或氰基末端硫醇中的任意一种，优选羧基末端硫醇。优选地，所述非活性末端硫醇为烷基末端硫醇或烷氧基末端硫醇中的任意一种。优选地，所述混合硫醇溶液中活性末端硫醇与非活性末端硫醇的摩尔比为1:(1-3)，例如1:1、1:1.3、1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.5、1:2.8或1:3，在本专利技术中限定混合硫醇溶液中活性末端硫醇与非活性末端硫醇的摩尔比能够保证接在碳纳米管表面的活性末端和非活性末端具有比较合适的距离，使得连接甲胎蛋白适体后具有合适的自由空间，以便提高检测的准确性。优选地，所述混合硫醇溶液中活性末端硫醇和非活性末端硫醇的总质量与表面具有羧基的碳纳米管的质量比为(2-5):1，例如2:1、2.3:1、2.5:1、3:1、3.3:1、3.5:1、3.8:1、4:1、4.3:1、4.5:1、4.8:1和5:1。在本专利技术中，将甲胎蛋白适体与碳纳米管上的活性末端连接的方法为：利用活化试剂将表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管进行活化，而后将其加入氨基化甲胎蛋白适体溶液中进行反应，洗涤去除未结合的甲胎蛋白适体，从而将甲胎蛋白适体连接在碳纳米管的活性末端上。优选地，所述活化试剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺的混合物(NHS)。优选地，所述活化试剂的用量为表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管质量的1-10％，例如1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％。优选地，所述氨基化甲胎蛋白适体溶液的浓度为50-150μg/mL，例如50μg/mL、55μg/mL、60μg/mL、65μg/mL、68μg/mL、70μg/mL、75μg/mL、80μg/mL、85μg/mL、90μg/mL、100μg/mL、110μg/mL、120μg/mL、130μg/mL、140μg/mL或150μg/mL。优选地，所述氨基化甲胎蛋白适体与表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管的质量比为(0.01-0.75):1，例如0.01:1、0.03:1、0.05:1、0.08:1、0.1:1、0.15:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.55:1、0.6:1、0.65:1、0.7:1或0.75:1。优选地，所述加入氨基化甲胎蛋白适体溶液中进行反应的温度为室温。优选地，所述加入氨基化甲胎蛋白适体溶液中进行反应的时间为10-30min，例如10min、13min、15min、18min、20min、25min、28min或30min。另一方面，本专利技术提供了如上所述用于甲胎蛋白检测的电化学传感器的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)利用碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物修饰玻碳电极，并用牛血清白蛋白封闭修饰后的玻碳电极上的非特异性吸附位点，得到碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物-电极；(2)将碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物-电极浸在甲胎蛋白溶液中孵化，得到捕获有甲胎蛋白的所述用于甲胎蛋白检测的电化学传感器。优选地，步骤(1)在对玻碳电极进行修饰前对其进行预处理，所述预处理为对玻碳电极进行抛光以及超声清洗。优选地，所述利用碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物修饰玻碳电极为将碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物分散液涂于玻碳电极表面，晾干。优选地，所述碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物分散液为碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物的PBS分散液。优选地，步骤(2)所述胎蛋白溶液的浓度为5-50ng/mL，例如5ng/mL、10ng/mL、12ng/mL、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于甲胎蛋白检测的电化学传感器，其特征在于，所述电化学传感器以玻碳电极为基底，所述玻碳电极上修饰有碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物，所述碳纳米管为表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管，所述甲胎蛋白适体与碳纳米管上的活性末端连接形成碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物；/n所述修饰有碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物的玻碳电极上捕获有甲胎蛋白。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于甲胎蛋白检测的电化学传感器，其特征在于，所述电化学传感器以玻碳电极为基底，所述玻碳电极上修饰有碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物，所述碳纳米管为表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管，所述甲胎蛋白适体与碳纳米管上的活性末端连接形成碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物；
所述修饰有碳纳米管-甲胎蛋白适体复合物的玻碳电极上捕获有甲胎蛋白。


2.根据权利要求1所述的用于甲胎蛋白检测的电化学传感器，其特征在于，所述表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将表面具有羧基的碳纳米管利用活化试剂进行末端活化，而后加入至混合硫醇溶液中，室温反应，得到表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管。


3.根据权利要求1或2所述的用于甲胎蛋白检测的电化学传感器，其特征在于，所述活化试剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的混合物；
优选地，所述活化试剂的用量为表面具有羧基的碳纳米管质量的5-10％；
优选地，所述混合硫醇溶液为活性末端硫醇溶液和非活性末端硫醇溶液的混合物；
优选地，所述活性末端硫醇溶液为羧基末端硫醇、醛基末端硫醇或氰基末端硫醇中的任意一种，优选羧基末端硫醇；
优选地，所述非活性末端硫醇为烷基末端硫醇或烷氧基末端硫醇中的任意一种；
优选地，所述混合硫醇溶液中活性末端硫醇与非活性末端硫醇的摩尔比为1:(1-3)；
优选地，所述混合硫醇溶液中活性末端硫醇和非活性末端硫醇的总质量与表面具有羧基的碳纳米管的质量比为(2-5):1；
优选地，所述室温反应的时间为3-10小时。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于甲胎蛋白检测的电化学传感器，其特征在于，将甲胎蛋白适体与碳纳米管上的活性末端连接的方法为：利用活化试剂将表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管进行活化，而后将其加入氨基化甲胎蛋白适体溶液中进行反应，洗涤去除未结合的甲胎蛋白适体，从而将甲胎蛋白适体连接在碳纳米管的活性末端上。


5.根据权利要求4所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾军，强建新，张晓楠，
申请(专利权)人：昆山迪安医学检验实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32