一种PSMA电致化学发光传感器的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开一种PSMA电致化学发光传感器的制备方法及应用，制备方法通过于ITO导电玻璃表面修饰二氧化钛反蛋白石光子晶体制备PSMA电致化学发光传感器，在前列腺特异性膜抗原检测中的应用时在其表面修饰前列腺膜抗原一抗(PSMA

【技术实现步骤摘要】
一种PSMA电致化学发光传感器的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及PSMA检测
，具体的是一种PSMA电致化学发光传感器的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]前列腺癌是男性常见恶性肿瘤，占男性癌症相关死亡原因的第二位。前列腺癌一旦发展到晚期，5年生存率只有30％左右，且前列腺癌根治手术后易发生生化复发和骨转移、淋巴结转移等，一旦发生复发与转移，传统的放疗和化疗效果非常有限，对生化复发的前列腺癌病变部位进行定位是临床治疗前列腺癌的主要挑战，确定肿瘤的原位以及是否转移是进一步治疗的基础。前列腺特异性膜抗原(Prostate Specific Membrane Antigen,PSMA)是一种II型跨膜糖蛋白，与前列腺特异性抗原(Prostate Specific Antigen,PSA)不一样的是，PSMA特异性表达于前列腺上皮细胞表面，其表达强度在前列腺癌细胞明显升高，特别是晚期前列腺癌及转移性前列腺癌中，PSMA升高尤为明显，这使得它成为前列腺癌生化复发后癌细胞组织定位、临床诊断与辅助治疗的一个重要靶分子。PSMA在健康组织中几乎无表达，其表达水平与疾病进展存在明显相关性，实现对PSMA的超灵敏检测对于前列腺癌临床分期、预后以及生化复发靶向治疗至关重要。
[0003]电致化学发光(Electrochemiluminescence，ECL)是一种灵敏度高、响应快、操作简便且成本低的检测技术，已被广泛应用于生物分析、食品安全、环境监测与水污染检测等各种分析领域。电致化学发光和酶联免疫双抗体夹心法联合检测是一种常见的分析手段，这种方法使用了两种抗体来检测抗原，灵敏度高、特异性强。目前，绝大多数ECL传感器的构建需要发光试剂的加入，比如钌联吡啶、量子点与鲁米诺等，这些试剂的存在增加了检测体系的生物毒性，带来信号干扰。因此，亟需研发一种生物相容性好且自发光的电极基底可以解决这一问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种PSMA电致化学发光传感器的制备方法及应用，通过在ITO导电玻璃表面修饰二氧化钛反蛋白石作为基底，结合生物修饰，利用光电信号转换实现对PSMA的超灵敏检测。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种PSMA电致化学发光传感器的制备方法，于ITO导电玻璃表面修饰二氧化钛反蛋白石光子晶体制备PSMA电致化学发光传感器，具体包括以下步骤：
[0007](1)将ITO导电玻璃清洗干净后晾干，将直径为260
‑
280nm的聚苯乙烯微球加入去离子水中，搅拌均匀后超声25
‑
35min，得到度为0.05
‑
0.15wt％的聚苯乙烯微球分散液；
[0008](2)将ITO导电玻璃竖直立靠于沉积装置，非导电面朝向装置内壁，置于鼓风干燥箱中，温度设定在50
‑
60℃，垂直沉积18
‑
24h左右，待溶液完全蒸发，得到聚苯乙烯微球模板；
[0009](3)在反应器中加入乙醇、二乙醇胺和异丙醇钛，室温下搅拌反应20
‑
24h，待反应完成后，将混合物静置老化得到二氧化钛溶胶；
[0010](4)将制备的二氧化钛溶胶滴涂在经步骤(2)制备的聚苯乙烯微球模板上，在表面形成一层薄膜，马弗炉400
‑
600℃煅烧2
‑
4h，得ITO导电玻璃表面修饰二氧化钛反蛋白石光子晶体电极。
[0011]一种PSMA电致化学发光传感器在前列腺特异性膜抗原检测中的应用，包括以下步骤：
[0012]S1、氧化钛反蛋白石电极在1M氢氧化钠溶液中浸泡2h，取出后用去离子水清洗干净并晾干，再用乙醇配制0.5wt％的3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷溶液浸泡电极18h，取出后先用乙醇清洗后再用去离子水清洗晾干，配制1％戊二醛水溶液，浸泡电极2h；
[0013]S2、将经步骤S1处理的电极取出并用去离子水清洗，用0.01
‑
0.02M PBS配制PSMA
‑
Ab1溶液，然后在电极上孵育1
‑
3h；
[0014]S3、将经步骤S2处理的电极取出后用去离子水清洗，放入电解液中检测信号，清洗干净晾干，用0.01
‑
0.02M PBS配制PSMA溶液，然后在电极上孵育2h；
[0015]S4、将经步骤S3处理的电极取出，用去离子水清洗，用0.01
‑
0.02M PBS配制PSMA
‑
Ab2溶液，然后在电极上孵育1
‑
3h，用去离子水清洗干净，放入电解液中检测信号。
[0016]进一步优选地，步骤S1中氧化钛反蛋白石电极规格为5mm*25mm的小电极。
[0017]进一步优选地，电解液成分包含15mM K2S2O8、0.01M PBS和1mM H2O2。
[0018]进一步优选地，步骤S3、S4中信号检测时设置光电倍增管电压为600V。
[0019]进一步优选地，生物修饰选用0.5
‑
1.5μg/ml PSMA
‑
Ab1和0.5
‑
1.5μg/ml PSMA
‑
Ab2，PSMA溶液浓度为2
‑
12pg/ml。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]本专利技术以二氧化钛反蛋白石光子晶体为基底，在其表面修饰前列腺膜抗原一抗(PSMA
‑
Ab1)，然后负载分析物PSMA，最后修饰前列腺膜抗原二抗(PSMA
‑
Ab2)，由于PSMA
‑
Ab2连接辣根过氧化物酶(HRP)，在检测液中存在过氧化氢时，HRP促使过氧化氢分解，提升电信号。该传感器响应速度快，检测效率高，可实现对PSMA的快速精准响应。不同于传统的PSMA检测方法，该方法操作简便，响应速度快，成本低，且检测过程中不含发光试剂，减少了信号干扰，检测灵敏度高。同时在一定范围内PSMA的浓度与电致化学发光信号呈现良好的线性关系。
附图说明
[0022]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0023]图1为本专利技术制备的新型前列腺癌特异性膜抗原超灵敏电致化学发光传感器的检测过程示意图；
[0024]图2为实施例中ITO导电玻璃表面修饰二氧化钛反蛋白石光子晶体的扫描电镜图像；
[0025]图3为本专利技术制备的新型前列腺癌特异性膜抗原超灵敏电致化学发光传感器对于不同浓度PSMA响应的电致化学发光信号图；
[0026]图4为本专利技术制备的ECL传感器发光强度比值与PSMA浓度的线性拟合函数图。
NaOH溶液浸泡电极2h，用0.5％APTES(乙醇)浸泡18h，1％戊二醛浸泡2h，进行前处理。然后进行生物修饰，先用1μg/ml PSMA
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PSMA电致化学发光传感器的制备方法，其特征在于，于ITO导电玻璃表面修饰二氧化钛反蛋白石光子晶体制备PSMA电致化学发光传感器，具体包括以下步骤：(1)将ITO导电玻璃清洗干净后晾干，将直径为260
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280nm的聚苯乙烯微球加入去离子水中，搅拌均匀后超声25
‑
35min，得到度为0.05
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0.15wt％的聚苯乙烯微球分散液；(2)将ITO导电玻璃竖直立靠于沉积装置，非导电面朝向装置内壁，置于鼓风干燥箱中，温度设定在50
‑
60℃，垂直沉积18
‑
24h左右，待溶液完全蒸发，得到聚苯乙烯微球模板；(3)在反应器中加入乙醇、二乙醇胺和异丙醇钛，室温下搅拌反应20
‑
24h，待反应完成后，将混合物静置老化得到二氧化钛溶胶；(4)将制备的二氧化钛溶胶滴涂在经步骤(2)制备的聚苯乙烯微球模板上，在表面形成一层薄膜，马弗炉400
‑
600℃煅烧2
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4h，得ITO导电玻璃表面修饰二氧化钛反蛋白石光子晶体电极。2.一种PSMA电致化学发光传感器在前列腺特异性膜抗原检测中的应用，其特征在于，包括以下步骤：S1、氧化钛反蛋白石电极在1M氢氧化钠溶液中浸泡2h，取出后用去离子水清洗干净并晾干，再用乙醇配制0.5wt％的3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷溶液浸泡电极18h，取出后先用乙醇清洗后再用去离子水清洗晾干，配制1％戊二醛水溶液，浸泡电极2h；S2、将经步骤S1处理的电极取出并用去离子水清洗，用0.01
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆海杰，陈芸芸，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：