基于PEG-多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于电化学检测技术领域，公开了一种基于PEG

【技术实现步骤摘要】
基于PEG
‑
多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电化学检测
，具体涉及一种基于PEG
‑
多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器及其制备方法与其在定量检测人表皮生长因子受体
‑
2(HER2)中的应用。

技术介绍

[0002]癌症的早期准确诊断一直是疾病治疗的重要课题，对人们的生活和社会发展的过程中起着至关重要的作用。在过去的几年里，越来越多的方法被用于癌症的检测，特别是一些先进的生物传感器引起了研究人员的高度重视。然而，在不影响生物传感器的正常工作条件下，由非特异性蛋白吸附引起的生物污染是一个不可忽视的问题，它不仅会影响生物传感器对目标分析物的检测响应，还会产生假阳性或阴性信号、出现灵敏度和准确度降低等现象，严重的还会造成生物传感器出现故障。这一问题极大影响传感器在真实样品中(如人血和血清)中检测的可靠度和稳定性，从而限制了生物传感器在复杂介质中的实际检测，应用前景不广阔。因此，开发能够有效抵抗生物附着，减少非特异性蛋白吸附的传感界面是构建抗污染电化学免疫传感器的重中之重。
[0003]抗污染电化学免疫传感器是将抗污染材料与电化学生物传感技术相结合而发展起来的一种新型传感器，它既保持了电化学传感器灵敏度高、特异性好、操作简单、成本低等优点，同时又由于抗污染材料的引入还赋予了抵抗生物分子非特异性吸附的性能。
[0004]蛋白质在传感界面的非特异性吸附主要是由于疏水作用和电荷吸引两大作用力引起的，因此，构建电中性、亲水性好的抗污染界面易于降低传感界面与污染物之间的静电吸引，形成水合层包覆界面，可有效防止非特异性蛋白质的粘附。两性离子聚合物、两性离子肽和聚乙二醇(PEG)等两性离子材料具有良好的亲水性和令人满意的电中性，是理想的界面抗污染材料。它们被用于构建抗污染生物传感器，并成功地应用于复杂介质中生物标志物的检测。然而，基于任何一种防污材料的抗污染生物传感器都不能完全抵抗污染物的干扰。因此，探索开发具有优异抗污染性能的生物传感器仍然是一个挑战，并具有重要的意义。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术设计了一种新型的抗污染PEG
‑
多肽偶联物，并构建了一个实用型的电化学生物传感器。
[0006]此外，因聚乙二醇与多肽或蛋白质的结合可以有效提高其稳定性和水溶性，且聚乙二醇
‑
多肽复合材料在人血清中也被证明其是一种优于纯肽的有效抗污染材料。因此，复合抗污染材料的设计是提高界面抗污染性能的一种有效途径。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术公开了一种基于PEG
‑
多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器，具体采用如下技术方案：
[0008]一种基于PEG
‑
多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器，以玻碳电极为基底，依次
电沉积植酸掺杂的3,4
‑
乙烯二氧噻吩、金纳米颗粒，以及通过金氨键连接PEG，然后由交联剂偶联多肽；且，
[0009]所述多肽的序列为Pep：Cys Pro Pro Pro Pro Lys Ser GIu Ser Lys Ser GIu Ser His Leu Thr Val SerPro Trp Tyr；
[0010]且，PEG的结构式为：
[0011]。
[0012]值得重点说明的是，由非特异性蛋白质吸附等引起的生物污染是电化学免疫传感器面临的一个严重问题，它极大影响了传感器在真实生物样品(如人血和血清)中检测的可靠性和稳定性，限制了生物传感器在复杂生物介质中的实际应用。本专利技术中构建的抗污染传感器有效解决了实际应用中生物传感器受非特异性蛋白质吸附的问题。
[0013]特别的，复合抗污染材料的设计是提高界面抗污染性能的一种有效途径，聚乙二醇与多肽或蛋白质的结合可以提高稳定性和水溶性，可有效解决实际样品中生物分子在界面的粘附。本专利技术利用氨基修饰PEG对金界面强的亲和力，通过将PEG与多肽进行偶联，以合成PEG
‑
多肽偶联物这一类新型自组装分子结构，得以实现两类重要生物分子功能的集成优化，增强了单一多肽的抗污染能力。
[0014]本专利技术的第二个目的在于提供上述基于PEG
‑
多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器的制备方法。
[0015]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0016]一种基于PEG
‑
多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器的制备方法，包括如下步骤：
[0017]I、玻碳电极的预处理：首先利用氧化铝粉末对界面进行抛光，然后在超声波条件下依次采用水、无水乙醇、水分别进行清洗，以对玻碳电极进行预处理；
[0018]ΙΙ、AuNPs/PEDOT(PA)修饰电极的制备：将步骤I预处理后的玻碳电极浸泡于含有3,4
‑
乙烯二氧噻吩EDOT和植酸PA的混合溶液中，在室温下采用恒电位法制备PEDOT(PA)修饰电极；随后将制备的PEDOT(PA)修饰电极浸泡在含有硝酸钾KNO3的氯金酸HAuCl4溶液中，在室温下采用恒电位法制得AuNPs/PEDOT(PA)修饰电极；
[0019]ΙΙΙ、电化学免疫传感器的组装：利用金氨键将四臂氨基PEG连接到AuNPs/PEDOT(PA)修饰电极，继而通过交联剂Sulfo
‑
SMCC将多肽连接到PEG/AuNPs/PEDOT(PA)修饰电极，最终制得所述基于PEG
‑
多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器。
[0020]进一步的，所述步骤II的具体方法为：
[0021]将预处理后的玻碳电极浸泡于含有0.005～0.02M的3,4
‑
乙烯二氧噻吩EDOT和0.005～0.02M的植酸PA溶液中，在室温下采用1.1V恒电位，沉积20～100s，得PEDOT(PA)修饰电极；将所述PEDOT(PA)修饰电极浸泡在含有0.5mM KNO3的0.5mM HAuCl4溶液中，在
‑
0.5V下沉积30～60s，制得AuNPs/PEDOT(PA)修饰电极。
[0022]进一步的，所述步骤III的具体方法为：
[0023]将AuNPs/PEDOT(PA)修饰电极孵育于浓度为1.0
‑
4.0mg
·
mL
‑1的PEG溶液中两小时，通过金氨键将PEG连接到AuNPs/PEDOT(PA)修饰界面上，制得PEG/AuNPs/PEDOT(PA)修饰电极；随后将制得的PEG/AuNPs/PEDOT(PA)电极通过交联剂Sulfo
‑
SMCC活化1小时，孵育于浓度为0.1
‑
0.5mg
·
mL
‑1的多肽溶液中反应3小时，即得所述基于PEG
‑
多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器Pep/PEG/AuNPs/PEDOT(PA)/G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PEG
‑
多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器，其特征在于，所述传感器是以玻碳电极为基底，依次修饰有植酸掺杂的3，4
‑
乙烯二氧噻吩、金纳米颗粒以及PEG
‑
多肽偶联物；且，所述PEG
‑
多肽偶联物的多肽序列为Pep：Cys Pro Pro Pro Pro Lys Ser GIu Ser Lys Ser GIu Ser His Leu ThrVal SerPro Trp Tyr；及，PEG的结构式为：。2.一种如权利要求1所述的基于PEG
‑
多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：I、玻碳电极的预处理：首先利用氧化铝粉末对界面进行抛光，然后在超声波条件下依次采用水、无水乙醇、水分别进行清洗，以对玻碳电极进行预处理；ΙΙ、AuNPs/PEDOT(PA)修饰电极的制备：将步骤I预处理后的玻碳电极浸泡于含有3,4
‑
乙烯二氧噻吩EDOT和植酸PA的混合溶液中，在室温下采用恒电位法制备PEDOT(PA)修饰电极；随后将制备的PEDOT(PA)修饰电极浸泡在含有硝酸钾KNO3的氯金酸HAuCl4溶液中，在室温下采用恒电位法制得AuNPs/PEDOT(PA)修饰电极；ΙΙΙ、电化学免疫传感器的组装：利用金氨键将四臂氨基PEG连接到AuNPs/PEDOT(PA)修饰电极，继而通过交联剂Sulfo
‑
SMCC将多肽连接到PEG/AuNPs/PEDOT(PA)修饰电极，最终制得所述基于PEG
‑
多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器。3.根据权利要求2所述的基于PEG
‑
多肽偶联物的抗污染电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤II的具体方法为：将预处理后的玻碳电极浸泡于含有0.005～0.02M的3,4
‑
乙烯二氧噻吩EDOT和0.005～0.02M植酸PA的混合溶液中，在室温下采用1.1V恒电位，沉积20～100s，得PEDOT(PA)修饰电极；将所述PEDOT(PA)修饰电极浸泡在含有0.5mM KNO3的0.5mM HAuCl4溶液中，在
‑
0.5V下沉积30～60s，制得AuNPs...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋瑱，罗细亮，杨溪芹，周昊，张展华，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：