基于抗体修饰的金纳米周期性线阵列的肿瘤标志物检测系统技术方案

本发明专利技术公开了基于抗体修饰的金纳米周期性线阵列的肿瘤标志物检测系统，属于生物分子检测领域。本发明专利技术中一抗修饰在金纳米线上，并制备出抗体分子修饰在金纳米粒子上的纳米标记作为肿瘤标志物的检测标签(二抗)，将混有二抗的待测溶液滴涂在结构上，充分反应一段时间后对整个结构进行冲洗。当光垂直入射金纳米线阵列时会产生表面等离子体共振(SPR)，溶液中存在的肿瘤标志物(抗原)，会与一抗、二抗特异性吸附形成双抗夹心结构，改变了结构宏观上的颜色。通过观察不同区域的纳米线阵列检测后的颜色是否变化，判断待测溶液中肿瘤标志物是否存在。本发明专利技术系统可以同时检测多种肿瘤标志物，具有检测时间短、体积小、成本低、灵敏度高、便于户外观察等特点。便于户外观察等特点。便于户外观察等特点。

【技术实现步骤摘要】
基于抗体修饰的金纳米周期性线阵列的肿瘤标志物检测系统


[0001]本专利技术属于生物分子检测领域，尤其涉及基于抗体修饰的金纳米周期性线阵列的肿瘤标志物检测系统。

技术介绍

[0002]肿瘤标志物是细胞在癌变过程中分泌的特定的抗原蛋白。它们主要存在于血液、尿液或肿瘤组织中，其存在或含量改变可以指征肿瘤的性质，以帮助肿瘤的诊断、分类、预后判断以及疗效观察。目前，检测肿瘤的方法有传统化学发光法、基于棱镜结构的表面等离激元共振检测以及检测肿瘤基因的聚合酶链式反应法。尽管这些方法具有一定的可行性，但是它们的固有局限性限制了在实际检测中的应用，如：(1)由于检测时间较长，工序过多求复杂，检测效率低；(2)基因检测的方法只可定量分析，且容易出现假阳性和假阴性的情况；(3)这些方法均属于大型精密仪器检测，体积过大且造假昂贵；(4)化学发光法需要标记试剂，步骤多。因此，发展一种能够准确、快速检测肿瘤标志物的新技术显得尤为重要。
[0003]本专利技术中，通过在金属纳米超材料表面修饰抗体，制备抗体分子修饰在金纳米颗粒上的检测标签，并利用抗体与抗原的特异性吸附，形成双抗夹心结构，附着在金纳米线上，改变纳米线的形貌与间隙，影响了纵向表面等离子体共振的共振波长，改变了结构宏观上的颜色。通过观察不同区域的纳米线阵列检测后的颜色是否变化，判断待测溶液中肿瘤标志物是否存在，并实现多种肿瘤标志物同时检测。还可以对比测得的光谱与校准参考的光谱，判断待测溶液中不同种类肿瘤标志物的浓度。本专利技术的突出优点在于，以纳米线作为3D吸附体，提高了检测灵敏度，并通过金纳米颗粒吸附的双抗夹心法提高信号变化的灵敏度。且纳米线阵列激发新模式，通过颜色变化传感肿瘤标志物是否存在及存在肿瘤标志物的种类，检测方式便捷易观察。

技术实现思路

[0004]针对上述技术背景提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于抗体修饰的金纳米周期性线阵列的肿瘤标志物检测系统。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]本专利技术公开了基于抗体修饰的金纳米周期性线阵列的肿瘤标志物检测系统，其特征在于，所述系统的结构为：在玻璃基底上镀金和铝，通过阳极氧化工艺形成多孔氧化铝结构，腐蚀扩大孔的直径并填充金，使形成金纳米线，然后在氧化铝金纳米线薄膜表面转移一层周期有序的聚苯乙烯纳米球，离子刻蚀去除未被微球掩膜的纳米线和氧化铝，并去除PS纳米球，然后去除氧化铝基质，得到空气中图案化的金纳米线阵列，最后，在结构表面进行生物修饰，在不同区域的金纳米线端面上修饰不同肿瘤标志物对应的抗体(一抗)。
[0007]进一步的，基于抗体修饰的金纳米周期性线阵列的肿瘤标志物检测系统的制备步骤，根据权利要求1所述的基于抗体修饰的金纳米周期性线阵列的肿瘤标志物检测系统进行制备，其特征在于，所述制备步骤如下：
[0008]S1采用磁控溅射法在切割平整并清洗干净的玻璃基底上镀金和铝；
[0009]S2将铝膜进行彻底阳极氧化形成多孔氧化铝薄膜；
[0010]S3采用电沉积法在氧化铝薄膜孔洞内填充金纳米线；
[0011]S4周期性的纳米线图案激发等离激元模式，采用转移薄膜法制备PS微球单层有序结构，作为刻蚀掩膜；
[0012]S5利用PS微球层作为掩膜形成图案，微球间距可调，阵列周期可调，阵列图案形状可调，形成周期性图案的纳米线阵列，能够在光垂直入射时激发表面等离激元，由于双抗夹心结构改变金纳米线的形貌与间隙，影响了纵向表面等离子体共振的共振波长，改变了结构宏观上的颜色；
[0013]S6三层夹心最外层采用抗体分子修饰在金纳米颗粒外层。
[0014]进一步的，所述步骤S1中的金膜厚度为7nm，铝膜厚度为200nm。
[0015]进一步的，所述步骤S2中的孔洞孔径为70nm，间距为100nm，高度为200nm。
[0016]进一步的，所述步骤S3填充的金纳米线高度为200nm。
[0017]进一步的，所述步骤S6中金纳米粒子直径约为20nm。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术制备出的结构为：在玻璃基底上镀金和铝，通过阳极氧化工艺形成多孔氧化铝结构，腐蚀扩大孔的直径并填充金，使形成金纳米线。然后在氧化铝金纳米线薄膜表面转移一层周期有序的聚苯乙烯纳米球，离子刻蚀去除未被微球掩膜的纳米线和氧化铝，并去除PS纳米球。然后去除氧化铝基质，得到空气中图案化的金纳米线阵列。当光垂直入射金纳米线阵列时会产生表面等离子体共振(SPR)，溶液中存在的肿瘤标志物(抗原)，会与一抗、二抗特异性吸附形成双抗夹心结构，改变纳米线的形貌与间隙，影响了纵向表面等离子体共振的共振波长，改变了结构宏观上的颜色。通过观察不同区域的纳米线阵列检测后的颜色是否变化，判断待测溶液中肿瘤标志物是否存在，并实现多种肿瘤标志物同时检测。还可以对比测得的光谱与校准参考的光谱，判断待测溶液中不同种类肿瘤标志物的浓度。本专利技术系统可以同时检测多种肿瘤标志物，具有检测时间短、体积小、成本低、灵敏度高、便于户外观察等特点。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
[0021]图1是本专利技术的截面示意图。
[0022]图2是本专利技术的俯视图。
[0023]图3是铝阳极氧化的过程示意图。
[0024]图4是本专利技术的肿瘤标志物检测系统中金纳米周期性线阵列制作工艺流程示意图。
[0025]图5是本专利技术的原理示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术公开了基于抗体修饰的金纳米周期性线阵列的肿瘤标志物检测系统。该肿瘤标志物检测系统结构主要包括玻璃基底上图案化的金纳米阵列。本专利技术的主要制作工艺为：在玻璃基底上镀金和铝，通过阳极氧化工艺形成多孔氧化铝结构，腐蚀扩大孔的直径并填充金，使形成金纳米线。然后在氧化铝金纳米线薄膜表面转移一层周期有序的聚苯乙烯纳米微球薄膜，离子刻蚀去除未被微球掩膜的纳米线和氧化铝，并去除PS纳米球。然后去除氧化铝基质，得到空气中图案化的金纳米阵列。最后，在结构表面进行生物修饰，在不同区域的金纳米线端面上修饰不同肿瘤标志物对应的抗体(一抗)。
[0028]本专利技术的制备步骤如下：
[0029](1)在玻璃基底上用20％的氧气/80％的氩气混合物溅射钽来沉积10nm厚五氧化二钽粘合剂层和7nm厚的金膜作弱导电层，通过磁控溅射将200nm厚的铝膜沉积在多层玻璃基板上，如图4(a)所示。
[0030](2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.本发明公开了基于抗体修饰的金纳米周期性线阵列的肿瘤标志物检测系统，其特征在于，所述系统的结构为：在玻璃基底上镀金和铝，通过阳极氧化工艺形成多孔氧化铝结构，腐蚀扩大孔的直径并填充金，使形成金纳米线，然后在氧化铝金纳米线薄膜表面转移一层周期有序的聚苯乙烯纳米球，离子刻蚀去除未被微球掩膜的纳米线和氧化铝，并去除PS纳米球，然后去除氧化铝基质，得到空气中图案化的金纳米线阵列，最后，在结构表面进行生物修饰，在不同区域的金纳米线端面上修饰不同肿瘤标志物对应的抗体(一抗)。2.基于抗体修饰的金纳米周期性线阵列的肿瘤标志物检测系统的制备步骤，根据权利要求1所述的基于抗体修饰的金纳米周期性线阵列的肿瘤标志物检测系统进行制备，其特征在于，所述制备步骤如下：S1采用磁控溅射法在切割平整并清洗干净的玻璃基底上镀金和铝；S2将铝膜进行彻底阳极氧化形成多孔氧化铝薄膜；S3采用电沉积法在氧化铝薄膜孔洞内填充金纳米线；S4周期性的纳米线图案激发等离激元模式，采用转移薄膜法制备PS微球单层有序结构，作为刻蚀掩膜；S5利用PS微球...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪海彬，沈依，平安，田俊，倪波，常建华，王婷婷，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：