一种电致化学发光试剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种电致化学发光试剂及其应用，所述电致发光试剂包括纳米聚合物，所述纳米聚合物为金属有机框架MOF‑808包ABEI功能化的银纳米粒子，命名为纳米聚合物MOF‑808@Ag‑ABEI。使用本发明专利技术的电致化学发光试剂的传感器对miRNA‑21的检测具有极高的灵敏度，良好的稳定性和选择性，在临床诊断方面具有潜在的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种电致化学发光试剂及其应用
本专利技术属于生物检测领域，具体的说，涉及一种电致化学发光试剂及其应用。
技术介绍
癌症严重威胁着人类生命健康，目前临床上常应用病理学检查、内镜检查和影像学检查等方法对癌症进行诊断。但由于医疗水平的制约，现有的检测方法往往仅能在癌症的中晚期做出有效检测，错过了最佳治疗时间，从而导致癌症的死亡率偏高。因此，研究癌症早期诊断方法对于降低癌症死亡率具有重大意义。癌症生物标志物是一类可以在机体受到损害时产生异常化信号指标的生物分子，可以为机体提供早期预警，在癌症早期检测和评估中起着重要的作用。MicroRNA-21(miRNA-21)是一个典型的多功能miRNA，因其在血液或组织中的表达水平与乳腺癌等癌症密切相关，被认为是重要的癌症生物标志物。但是，机体中miRNA-21的含量往往较低，这对检测手段的灵敏度提出了更高要求。电致化学发光(ECL)技术作为一种有效的检测手段，因其具有灵敏度高、操作简便以及背景信号低等优点，目前已被广泛地应用于癌症生物标志物的分析。因此，构建高灵敏的ECL传感器用于miRNA-21的检测在基础研究和实际应用中具有重要意义。ECL生物传感器的研究中，提高传感器的检测灵敏度是研究者们首要关注的热点，通常提高传感器灵敏度的主要途径是将检测信号进行放大。目前研究者们已经提出了一些信号放大的方法，比如纳米材料放大以及生物辅助放大等。生物辅助放大策略是目前应用地比较广的一种提高传感器信号的方法，它包括酶催化放大和DNA相关的一些放大方法。主要分为酶辅助的核酸信号放大策略以及无酶核酸信号放大策略。通过将少量的核酸分子转化为大量的核酸响应，无酶核酸信号放大策略已广泛应用于分析领域，以提高检测的灵敏度并降低检出限。无酶核酸信号放大策略中的催化发夹自组装(CHA)策略因其所具有的反应条件温和、操作简单等优势被广泛的用于miRNA-21的检测。此外，为进一步提高检测的灵敏度并降低检出限，基于纳米探针的信号放大策略引起了广大科研工作者的研究兴趣。利用纳米材料大的比表面积可固载大量的发光材料或共反应试剂，从而提高传感器的信号和灵敏度。共反应试剂在提高发光体信号方面起着至关重要的作用，但常用的共反应试剂往往存在催化效率受限这一问题。因此，探索更具催化效率的共反应试剂催化剂以进一步提高共反应试剂的催化能力具有一定现实意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种能够实现对miRNA-21的高灵敏检测的电致发光试剂及其应用。一种电致发光试剂，所述电致发光试剂包括纳米聚合物，所述纳米聚合物为由MOF-808和Ag-ABEI复合而成的纳米聚合物，命名为纳米聚合物MOF-808@Ag-ABEI，即金属有机框架MOF-808包ABEI功能化的银纳米粒子。其中，所述纳米聚合物MOF-808@Ag-ABEI为由带正电的PDDA功能化的MOF-808纳米复合材料和带负电的Ag-ABEI通过静电作用复合而成的纳米聚合物。其中，所述纳米聚合物MOF-808@Ag-ABEI中主要含有Zr、Ag、C、N和O元素。其中，所述电致发光试剂还包括双氧水，所述双氧水是作为纳米聚合物MOF-808@Ag-ABEI电致发光的辅助溶剂使用，在具体使用时，可以与纳米聚合物MOF-808@Ag-ABEI配合使用，也可以配置在检测底液中实现电致发光检测。本专利技术提供一种生物探针，所述生物探针为在DNA分子上连接有上述MOF-808@Ag-ABEI得到的探针，所述MOF-808@Ag-ABEI为由MOF-808和Ag-ABEI复合而成的纳米聚合物。所述纳米聚合物MOF-808@Ag-ABEI为由带正电的PDDA功能化的MOF-808纳米复合材料和带负电的Ag-ABEI通过静电作用复合而成的纳米聚合物。所述纳米聚合物MOF-808@Ag-ABEI中主要含有Zr、Ag、C、N和O元素。其中，所述生物探针为MOF-808@Ag-ABEI-HP2，所述DNA分子为HP2，所述HP2为序列2所示的DNA分子；所述生物探针MOF-808@Ag-ABEI-HP2由DNA分子HP2通过Ag-N键连接在MOF-808@Ag-ABEI上制备而成。本专利技术提供一种用于检测miRNA的系统(产品)，包括生物传感器、所述的探针和检测体系，所述检测体系包括检测底液，所述检测底液为含有过氧化氢的磷酸缓冲溶液。其中，所述磷酸缓冲溶液的pH值为7.4，所述过氧化氢的含量为3mM。采用玻碳电极(GCE，Φ＝3mm)及修饰电极为工作电极，铂电极为对电极，Ag/AgCl(饱和KCl)电极为参比电极。其中，所述生物传感器为MCH/HP1/AuNFs/GCE，所述MCH/HP1/AuNFs/GCE为连接有HP1并用MCH封闭表面的非特异性结合位点的金纳米花修饰的玻碳电极。其中，检测的miRNA为miRNA-21。下述任一种应用也应在本专利技术的保护范围之内：1)所述的MOF-808@Ag-ABEI在制备电致发光试剂中的应用；2)所述的MOF-808@Ag-ABEI和双氧水在制备电致发光试剂中的应用；3)所述的MOF-808@Ag-ABEI在制备检测miRNA的试剂中的应用；4)所述的MOF-808@Ag-ABEI和双氧水在制备检测miRNA的试剂中的应用；5)所述的试剂在检测miRNA中的应用；6)所述的探针在检测miRNA中的应用。7)所述的系统在检测miRNA中的应用。本专利技术的有意效果在于：本专利技术基于CHA策略构建了一个高灵敏的ECL生物传感器，实现了miRNA-21的高灵敏检测。实验结果表明该传感器对miRNA-21的检测具有极高的灵敏度，其主要原因有：首先，本工作应用MOF-808结合Ag-ABEI作为信号标签，与Ag-ABEI相比，MOF-808@Ag-ABEI具有更强的ECL信号，可以提高检测的灵敏度；其次，利用miRNA-21催化HP1与信号探针之间的CHA反应，通过miRNA-21的高效循环，捕获大量的信号探针到电极表面，实现了信号扩增，提高了检测灵敏度。所构建的传感器具有良好的稳定性和选择性，在临床诊断方面具有潜在的应用价值。附图说明图1为ECL传感器的制备过程(A)以及信号探针(MOF@808-Ag-ABEI-HP2)的制备过程示意图(B)。图2为MOF-808F(a)和MOF-808(b)的XRD谱图。图3为MOF-808(A)、Ag-ABEI(B)和MOF-808@Ag-ABEI(C)的SEM图。图4为MOF-808@Ag-ABEI(A)、Zr3d(B)、Ag3d(C)、C1s(D)、O1s(E)和N1s(F)的XPS谱图。图5为不同核酸样品的PAGE图像：泳道M，DNAmarker(25-500bp)；泳道1，HP1(1μM)；泳道2，HP2(1μM)；泳道3，HP1(1μM)和HP2(1μM)的混合核酸样品；泳道4，HP1(1μM)、miRNA-21(100nM)和HP2(1μM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电致发光试剂，其特征在于，所述电致发光试剂包括纳米聚合物，所述纳米聚合物为由MOF-808和Ag-ABEI复合而成的纳米聚合物，命名为纳米聚合物MOF-808@Ag-ABEI。/n

【技术特征摘要】
1.一种电致发光试剂，其特征在于，所述电致发光试剂包括纳米聚合物，所述纳米聚合物为由MOF-808和Ag-ABEI复合而成的纳米聚合物，命名为纳米聚合物MOF-808@Ag-ABEI。


2.根据权利要求1所述的电致发光试剂，其特征在于，所述纳米聚合物MOF-808@Ag-ABEI为由带正电的PDDA功能化的MOF-808纳米复合材料和带负电的Ag-ABEI通过静电作用复合而成的纳米聚合物。


3.根据权利要求1所述的电致发光试剂，其特征在于，所述纳米聚合物MOF-808@Ag-ABEI中含有Zr、Ag、C、N和O元素。


4.根据权利要求1-3任一所述的电致发光试剂，其特征在于，所述电致发光试剂还包括双氧水。


5.一种生物探针，其特征在于，所述生物探针为在DNA分子上连接有权利要求1-4任一所述MOF-808@Ag-ABEI得到的探针。


6.根据权利要求5所述的生物探针，其特征在于，所述生物探针为MOF-808@Ag-ABEI-HP2，所述DNA分子为HP2，所述HP2为序列2所示的DNA分子。


7.一种用于检测miRNA的系统，其特征在于，包括生物传感器、权利要求4或5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明，王彤，李季阳，刘坚，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22