液晶生物传感器组件以及其在胰岛素检测中的运用制造技术

本发明专利技术涉及液晶生物传感器组件以及其在胰岛素检测中的运用。本发明专利技术的液晶生物传感器组件包括：i).液晶生物传感器；ii).pH为6.2

【技术实现步骤摘要】
液晶生物传感器组件以及其在胰岛素检测中的运用


[0001]本专利技术属于生物分子检测
，具体涉及一种液晶生物传感器组件以及其在胰岛素检测中的运用。

技术介绍

[0002]胰岛素是机体内唯一能够降低血糖的激素，其含量的测定是评价糖尿病患者胰岛β细胞功能的常用临床指标，如糖尿病的诊断和治疗，因此胰岛素的研究及检测一直受到人们的广泛关注。
[0003]已报道的用于检测胰岛素的方法，其中包括基质辅助激光电离飞行时间质谱、酶联免疫分析、电化学免疫传感器、化学发光等。综合分析以上方法，我们发现这些检测方法能够实现生物样品中胰岛素的检测，但它们依然存在一定的缺陷，比如有些方法对胰岛素的检测限只能达到微摩尔或纳摩尔范围，显示出一般的灵敏度，此外，即使一些方法显示出理想的分析性能，但通常需要信号源的预先标记，这不仅需要较长的检测时间，并且还需要更高的试剂或设备成本。这些方法测试周期长、劳动密集、仪器复杂、不适合快速、灵敏、选择性的检测胰岛素。
[0004]生物传感器通常是由生物识别部分(敏感元件)和换能部分(信号处理元件)两大部分组成的分析设备。当待测物经过固定有敏感元件的载体时，待测物能够与敏感元件发生特异性的相互作用，导致物理或化学响应信号的改变。此时，生物响应信号能够被信号处理元件进行接收，加工，转换为电、光、声等信号，信号输出，实现对待测物的定性或定量研究。
[0005]液晶生物传感器利用液晶作为信号转化元件，将生物分子间的识别结合事件转化为光学信号输出。由于其操作简单、反应灵敏、样品消耗量少等优势引发科学家们的广泛关注。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了用于胰岛素检测的液晶生物传感器，该方法可快速、高效、灵敏、有选择性、高通量的检测出待测样品中的胰岛素，检测下限为0.1nmol/L。
[0007]本专利技术中胰岛素的检测原理如下：在硅烷化修饰的载玻片基底表面紧贴阵列孔，在阵列孔中放置铜网，然后滴加液晶，用毛细管移除多余的液晶形成均匀的液晶薄膜，形成液晶生物传感器。当溴化十六烷基三甲铵溶液加入液晶生物传感器的阵列光学池中，溴化十六烷基三甲铵与液晶分子相互作用，使液晶分子垂直有序排列，偏光显微镜下液晶图像呈现黑暗的光学形貌；当将核酸适配体溶液与上述溴化十六烷基三甲铵溶液的反应液加入液晶生物传感器的阵列光学池中，核酸适配体与溴化十六烷基三甲铵相互作用，维持液晶分子垂直有序排列，偏光显微镜下液晶图像呈现黑暗的光学形貌；当胰岛素、核酸适配体和溴化十六烷基三甲铵的反应液加入液晶生物传感器的阵列光学池中，胰岛素与核酸适配体
特异性结合能够导致适配体的构型发生转变，降低溴化十六烷基三甲铵在界面的浓度从而破坏原先形成的溴化十六烷基三甲铵单层膜，导致液晶分子由垂直排列转变为平行/倾斜排列，偏光显微镜下液晶图像逐渐呈现明亮光学形貌。
[0008]一方面，本专利技术提供一种用于胰岛素检测的液晶生物传感器组件，所述液晶生物传感器组件包括：
[0009]i).液晶生物传感器，所述液晶生物传感器为用二甲基十八烷基[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵(DMOAP)处理过的并将向列相液晶，例如4
‑
氰基
‑
4'
‑
戊基联苯(5CB)滴加至铜网而得到的阵列光学池；
[0010]ii).pH为6.2
‑
7.4的磷酸缓冲液(PBS缓冲液)；
[0011]iii).针对胰岛素的G
‑
四链体型的核酸适配体；
[0012]iv).溴化十六烷基三甲铵(CTAB)，以及
[0013]v).胰岛素标准品，
[0014]所述传感器组件的胰岛素检测下限为0.1nmol/L。
[0015]在具体实施方式中，液晶生物传感器i)通过如下步骤制备：
[0016]1)采用洗液清洗玻璃基底，用水、无水乙醇冲洗，干燥后，将其浸泡于二甲基十八烷基[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵水溶液中处理10～30min，用水、无水乙醇冲洗，氮气吹干，制得处理后液晶生物传感基底；
[0017]2)在步骤1)制得的液晶生物传感基底上紧贴阵列孔，得到光学池，在光学池中放置铜网，在放置铜网的液晶生物传感基底表面滴加液晶5CB，形成液晶膜，制得液晶生物传感器。
[0018]在具体实施方式中，步骤1)中，在通风橱中将适量新鲜配制的食人鱼溶液倒入载有玻璃基底的石英玻璃器皿，浸泡30～60min；然后分别依次用大量超纯水、无水乙醇冲洗。
[0019]在具体实施方式中，所述洗液为“食人鱼”溶液，其采用质量浓度98％的浓硫酸和质量浓度30％双氧水按体积比为7:3的比例配制而成。
[0020]在具体实施方式中，步骤1)中所述玻璃基底为载玻片。
[0021]在具体实施方式中，步骤1)中所述干燥的步骤为：氮气吹干，在80～110℃条件下干燥过夜。
[0022]在具体实施方式中，步骤1)中所述二甲基十八烷基[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵水溶液是将二甲基十八烷基[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵溶解于去离子水中配制而成，二甲基十八烷基[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵在溶液中的体积分数为0.5％～1％。
[0023]在具体实施方式中，所述PBS缓冲液组分如下：137mol/L NaCl，2.7mmol/L KCl，4.3mmmol/L Na2HPO4，1.4mmol/L KH2PO4，HCl调节pH至7.4。
[0024]另一方面，本专利技术提供一种上述液晶生物传感器组件用于检测胰岛素的用途。
[0025]再一方面，本专利技术提供一种使用上述液晶生物传感器组件检测胰岛素的方法，所述方法包括以下步骤：
[0026]1.将含有胰岛素的待测样品用PBS缓冲液稀释10～100倍，制得待测工作液溶液，以及用PBS缓冲液配制不同浓度的胰岛素标准品溶液；
[0027]2.向步骤1制得的待测工作液溶液中加入用PBS缓冲液配制的核酸适配体溶液以及用PBS缓冲液配制的溴化十六烷基三甲铵溶液，恒温孵育，制备得到待测反应液，以及向
步骤1制得的胰岛素标准品溶液中加入用PBS缓冲液配制的核酸适配体溶液以及用PBS缓冲液配制的溴化十六烷基三甲铵溶液，恒温孵育，制备得到各个标准品反应液；
[0028]3.将步骤2的各个标准品反应液加入液晶生物传感器的光学池中，并使用偏光显微镜观察相应的液晶光学图像，将其转化为灰度值，将灰度值与标准品的浓度进行线性拟合，得到浓度和灰度值之间的关系并绘制线性曲线；
[0029]4.将步骤2制得的待测反应液加入液晶生物传感器的光学池中，并使用偏光显微镜观察液晶光学图像，并将其转化为样品灰度值；
[0030]5.将步骤4中得到的样品灰度值代入步骤3的线性曲线，即得到待测样品中的胰岛素浓度。
[0031]在具体实施方式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于胰岛素检测的液晶生物传感器组件，所述液晶生物传感器组件包括：i).液晶生物传感器，所述液晶生物传感器为用二甲基十八烷基[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵处理过的并将向列相液晶，例如4
‑
氰基
‑
4'
‑
戊基联苯(5CB)滴加至铜网而得到的阵列光学池；ii).pH为6.2
‑
7.4的磷酸缓冲液；iii).针对胰岛素的G
‑
四链体型的核酸适配体；iv).溴化十六烷基三甲铵(CTAB)，以及v).胰岛素标准品，所述传感器组件的胰岛素检测下限为0.1nmol/L。2.根据权利要求1所述的液晶生物传感器组件，其中，所述液晶生物传感器i)通过如下步骤制备：1)采用洗液清洗玻璃基底，用水、无水乙醇冲洗，干燥后，将其浸泡于二甲基十八烷基[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵水溶液中处理10～30min，用水、无水乙醇冲洗，氮气吹干，制得处理后液晶生物传感基底；2)在步骤1)制得的液晶生物传感基底上紧贴阵列孔，得到光学池，在光学池中放置铜网，在放置铜网的液晶生物传感基底表面滴加液晶5CB，形成液晶膜，制得液晶生物传感器。3.根据权利要求2所述的液晶生物传感器组件，其中，在步骤1)中，在通风橱中将新鲜配制的食人鱼溶液倒入载有玻璃基底的石英玻璃器皿，浸泡30～60min；然后分别依次用超纯水、无水乙醇冲洗。4.根据权利要求2所述的液晶生物传感器组件，其中，步骤1)中所述玻璃基底为载玻片。5.根据权利要求2所述的液晶生物传感器组件，其中，步骤1)中所述二甲基十八烷基[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵水溶液是将二甲基十八烷基[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵溶解于去离子水中配制而成，二甲基十八...

【专利技术属性】
技术研发人员：水玲玲，陈佳美，张敏敏，刘振平，金名亮，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：