一种检测β-淀粉样蛋白寡聚物的阴极光致电化学生物传感器及其构建方法技术

本申请公开了一种检测β

【技术实现步骤摘要】
一种检测
β
‑
淀粉样蛋白寡聚物的阴极光致电化学生物传感器及其构建方法


[0001]本专利技术属于阴极光致电化学检测领域，具体涉及一种基于金纳米颗粒增强阴极光电致电化学生物传感器，传感器中采用双适体链放大技术，用于检测类淀粉蛋白。

技术介绍

[0002]光致电化学检测技术以其低成本、灵敏度高、易于小型化等优点而备受关注，在临床和环境等分析领域具有广泛的应用。其中，阴极光致电化学检测技术作为一种崭新的研究方向，在生物分析领域更具有应用潜力。在阴极光致电化学过程中，工作电极一般为p型半导体。
[0003]黑磷是一种p型半导体材料，它具有柔性和机械剥离能力。近年来，黑磷量子点被成功合成，并表现出许多优异的特性，如紫外
‑
可见吸收、荧光、近红外光热转换性能(Gao L.F.,Xu J.Y.,Zhu Z.Y.,et al.,Nanoscale,2016,8(33),15132
‑
6.)。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种阴极光致电化学检测技术、一种基于纳米金棒作为载体的双适体放大技术用于检测β
‑
淀粉样蛋白寡聚物。
[0005]术语“Aβ”是指：β
‑
淀粉样蛋白。术语“BP QDs”是指：黑磷量子点。术语“AβOs”是指：β
‑
淀粉样蛋白寡聚物。术语“PLL”是指：聚赖氨酸。术语“Au NRs”是指：金纳米棒。术语“Apt1”是指：适体1。术语“Apt2”是指：适体2。术语“ITO电极”是指：氧化铟锡玻璃电极。术语“MCH”是指：6
‑
巯基己醇。术语“bulk BP QDs”是指：裸BP。术语“BP sheets”是指：BP纳米片。术语“large BP QDs”是指：大粒径BP QDs(12nm)。术语“small BP QDs”是指：小粒径BP QDs(5nm)。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种检测β
‑
淀粉样蛋白寡聚物的阴极光致电化学生物传感器的构建方法，具体包括以下步骤：
[0008](1)在ITO电极上滴加BP QDs分散液，真空过夜干燥，重复操作至少两次，增加BP QDs负载；
[0009](2)将PLL溶液滴加在步骤(1)处理后的电极上，4℃孵育，使PLL包覆BP QDs；
[0010](3)用1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺溶液在室温下偶联活化步骤(2)处理的电极；
[0011](4)取适量Apt2适体链滴加在步骤(3)处理的电极上，37℃环境下孵育过夜，使Apt2适体链中的氨基与PLL上的羧基结合；
[0012](5)取适量6
‑
巯基己醇滴在步骤(4)处理的电极上，室温孵育封板；
[0013](6)将不同浓度的Aβ
40
寡聚体(β
‑
淀粉样蛋白寡聚物)溶液与Au NRs
‑
Apt1探针溶液混合，滴加在步骤(5)处理的电极上，37℃环境下孵育过夜；
[0014]所述步骤(6)中Au NRs
‑
Apt1探针的制备方法如下：
[0015](101)将Au NRs分散于含0.01％十二烷基硫酸钠的超纯水中；
[0016](102)取适量TCEP溶液和巯基修饰的Apt1溶液室温下反应一段时间，加入步骤(101)所得的Au NRs溶液和氯化钠溶液室温下反应，生成Au NRs
‑
Apt1探针；
[0017](103)将步骤(102)所得Au NRs
‑
Apt1溶液离心，弃上清液，上述步骤重复三遍，将所得沉淀分散于TE缓冲液中；
[0018]所述Apt1序列为：5ˊ
–
SH
–
TTTTTTTTTGCTGCCTGTGGTGTTGGGGCGGGTGCG
‑
3ˊ，所述Apt2序列为：5ˊ
–
NH2–
GGTGGCTGGAGGGGGCGCGAACG
‑
3ˊ。
[0019]具体地，所述BP QDs粒径范围为5
‑
12nm，更优选地，所述BP QDs粒径为8nm。
[0020]进一步地，步骤(6)中Aβ
40
寡聚体溶液的制备方法，具体包括以下步骤：
[0021](201)取一定量Aβ单体(β
‑
淀粉样蛋白)溶液，在恒温摇床箱中孵育，形成Aβ
40
寡聚体(β
‑
淀粉样蛋白寡聚物)溶液。
[0022]优选地，所述步骤(4)中，Apt2浓度为0.01～0.1μM，可以选择0.01μM、0.1μM；最优选地，Apt2最佳浓度为0.1μM。
[0023]优选地，所述步骤(102)中，所述Au NRs溶液中金纳米棒浓度为0～1.0M，可以选择0.1M、0.2M、0.3M、0.4M、0.5M、0.6M、0.7M、0.8M、0.9M、1.0M；最优选地，金纳米棒最佳浓度为0.2M。
[0024]优选地，所述步骤(102)中，所述Apt1溶液中Apt1浓度为0.01～100μM；最优选地，Apt1最佳浓度为5.0μM。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026](1)本专利技术建立的阴极光致电化学检测技术可以用于β
‑
淀粉样蛋白的检测，在10fmol
·
L
‑1～100nmol
·
L
‑1范围内具有良好线性。
[0027](2)金纳米棒具有表面等离子体共振特性，可增强大黑磷量子点在可见光和近红外区域的光电转换，提高稳定性。
[0028](3)基于双适体Au NRs传感器的优势，避免了空间位阻和表位的限制；操作简单，成本低廉；可用于检测Aβ
40
寡聚物。
附图说明
[0029]图1A为实施例1制备的AuNRs的透射电镜图。
[0030]图1B为实施例1中涉及的Apt1、Au NRs和Au NRs
‑
Apt1的紫外吸收光谱图；其中，曲线a为Apt1的紫外吸收光谱，曲线b为Au NRs的紫外吸收光谱，c为Au NRs
‑
Apt1的紫外吸收光谱。
[0031]图1C为实施例2中制备的Aβ寡聚物的粒径分布图。
[0032]图2为实施例3中PEC检测Aβ
40
寡聚体过程中不同步骤的光电响应图(A)和电化学阻抗谱表征图(B)；其中，曲线a对应ITO电极，曲线b对应BP/ITO电极，曲线c对应PLL/BP/ITO电极，曲线d对应Apt2/PLL/BP/ITO电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测β
‑
淀粉样蛋白寡聚物的阴极光致电化学生物传感器的构建方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)在ITO电极上滴加BP QDs分散液，真空过夜干燥，重复操作至少两次，增加BP QDs负载；(2)将PLL溶液滴加在步骤(1)处理后的电极上，4℃孵育，使PLL包覆BP QDs；(3)用1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺溶液在室温下偶联活化步骤(2)处理的电极；(4)取适量Apt2适体链滴加在步骤(3)处理的电极上，37℃环境下孵育过夜，使Apt2适体链中的氨基与PLL上的羧基结合；(5)取适量6
‑
巯基己醇滴在步骤(4)处理的电极上，室温孵育封板；(6)将不同浓度的Aβ
40
寡聚体溶液与Au NRs
‑
Apt1探针溶液混合，滴加在步骤(5)处理的电极上，37℃环境下孵育过夜；所述步骤(6)中Au NRs
‑
Apt1探针的制备方法如下：(101)将Au NRs分散于含0.01％十二烷基硫酸钠的超纯水中；(102)取适量TCEP溶液和巯基修饰的Apt1溶液室温下反应一段时间，加入步骤(101)所得的Au NRs溶液和氯化钠溶液室温下反应，生成Au NRs
‑
Apt1探针；(103)将步骤(102)所得Au NRs
‑
Apt1溶液离心，弃上清液，上述步骤重复三遍，将所得沉淀分散于TE缓冲液中；所述Apt1序列为：5ˊ
–
SH
–
TTTTTTTTTGCTGCCTGTGGTGTTGGGGCGGGTGCG
‑
3ˊ，所述Apt2序列为：5ˊ
–
NH2–
GGTGGCTGGAGG...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓燕，王坤，张梦杰，聂广明，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：