System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种三蛋白杂化纳米花信号探针及其制备方法和应用技术_技高网
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一种三蛋白杂化纳米花信号探针及其制备方法和应用技术

技术编号:40548885 阅读:15 留言:0更新日期:2024-03-05 19:07
本发明专利技术公开了一种三蛋白杂化纳米花信号探针及其制备方法和应用,所述三蛋白绿色杂化纳米花包括淀粉酶、辣根过氧化物酶和链霉亲和素构成的三蛋白体系以及以所述淀粉酶、辣根过氧化物酶和链霉亲和素作为结点均匀生长其上的呈花瓣状的磷酸氢钙晶体。链霉亲和素可以与生物素标记竞争剂结合进行识别及放大;淀粉酶‑辣根过氧化物酶可分别分解底物,进行双信号的自校正输出。检测体系依据实际情况灵活选取,在标志物传感器领域有着普适的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料合成,特别是涉及一种三蛋白绿色杂化纳米花信号探针及其制备方法和应用。


技术介绍

1、纳米花是由金属和蛋白质在温和条件下形成的纳米材料。它们得益于其超高的孔隙率、优异的电催化性能、优良的热稳定性和大的比表面积,在分析领域引起了特别的关注。例如, zhang团队使用pd修饰的in2o3纳米花在不同温度下同时检测co和ch4;elhamkamali heidari利用pb修饰的zno纳米花精确检测空气中的甲胺,且可在250℃的条件下检测到25 ppm的甲胺,实现实时监测食品是否腐败变质;同样,基于三种金属纳米花包裹乙酰胆碱酯酶的传感平台可以在水中检测11种金属离子的传感器也在近期被开发。因此,纳米花可能是一种潜在的优良材料,可作为保护酶的载体,并赋予传感器可信度高的灵敏度和长期稳定性。然而,在它们的应用中出现的一个具有挑战性的问题是重金属对酶结构的破坏,从而抑制了酶的活性并使反应条件更严苛。此外,这种纳米花对环境的污染也不容小觑。因此,迫切需要一种更环保且促进酶活性的纳米花。

2、此外,目前分析技术包括高效液相色谱(hplc),串联质谱(lc-ms/ms)和放射免疫分析(ria)等已开发用于测定生物标志物。虽然这些技术具有超高的灵敏度和检测速率,但仍然存在如设备昂贵、对操作人员的资质要求高及分析时间长等弊端。因此,它们无法满足集成到即时设备中以快速检测生物标志物的要求。近年来,生物传感器以其灵敏度高、操作简便、成本低廉等优点引起了广泛关注,使其更适合用于床边检测。个人血糖仪(bgm) 已被公认为最成功的现场测试设备之一。bgm可以直接读出信号,是促进皮质醇测定可行性较高的有力工具。然而,由于测试条件复杂,单信号测量可能会产生一些假阳性结果。此外,要在复杂环境中实现灵敏检测,关键问题之一是获得稳定且可区分的信号以及区分目标的独特放大策略。因此,有必要开发具有显著信号放大能力的新型纳米材料来构建双信号生物传感器,以充分避免误差,提高可靠性和灵敏度。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对现有技术中纳米花存在的应用壁垒及非环保的弊端,而提供一种三蛋白绿色杂化纳米花,即cahpo4-淀粉酶-辣根过氧化物酶-链霉亲和素复合材料。

2、本专利技术的另一个目的是提供所述三蛋白绿色杂化纳米花的制备方法。

3、本专利技术的另一个目的是提供所述三蛋白绿色杂化纳米花作为信号探针在生物传感器中的应用。

4、为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是:

5、一种三蛋白绿色杂化纳米花,包括淀粉酶、辣根过氧化物酶和链霉亲和素构成的三蛋白体系以及以所述淀粉酶、辣根过氧化物酶和链霉亲和素作为结点均匀生长其上的呈花瓣状的磷酸氢钙晶体。

6、在上述技术方案中,所述三蛋白绿色杂化纳米花的花粒径为550-650nm。

7、在上述技术方案中,所述三蛋白绿色杂化纳米花通过以下步骤制备:

8、将淀粉酶α-am的水溶液、辣根过氧化物酶sa的水溶液以及链霉亲和素hrp的水溶液,加入到pbs缓冲液中,轻微震动摇匀,然后加入cacl2水溶液,再次轻微震荡混匀后,静置孵育,生成白色絮状沉淀物,离心后,对沉淀物进行洗涤得到所述的三蛋白绿色杂化纳米花,记作cahpo4-am-hrp-sa杂化纳米花。

9、在上述技术方案中,淀粉酶α-am、辣根过氧化物酶sa、链霉亲和素hrp以及pbs缓冲液的质量比(0.1~100):(0.1~10):(1~40):(0.12~12)。

10、作为优选的,所述淀粉酶α-am、辣根过氧化物酶sa、链霉亲和素hrp以及pbs缓冲液的质量比(2~100):(0.5~5):(5~20):(0.12~12)。

11、在上述技术方案中,所述淀粉酶α-am的水溶液的浓度为2-50mg ml-1,pbs缓冲液的浓度为3-5mm,优选为3mm。

12、在上述技术方案中,所述淀粉酶α-am与链霉亲和素hrp的质量比为2:1。

13、在上述技术方案中,孵育在25~30℃水浴锅中进行,孵育时间为15~36h。

14、在上述技术方案中,对沉淀物进行洗涤时,利用超纯水洗涤2~4次。

15、本专利技术的另一方面,还包括所述三蛋白绿色杂化纳米花作为信号探针在检测皮质醇中的应用。

16、在上述技术方案中,所述三蛋白绿色杂化纳米花中的辣根过氧化物酶sa作为识别单元识别与所述皮质醇竞争的生物素化皮质醇结合,链霉亲和素hrp为光信号输出单元,光信号是通过hpr在h2o2存在下催化tmb氧化,溶液的颜色由透明变为蓝色,继续在硫酸的作用下氧化成稳定的黄色,改变的颜色通过紫外可见分光光度计测量,或者用肉眼观察,手机拍照进行色调的识别;淀粉酶α-am作为葡萄糖含量信号输出单元,葡萄糖含量信号是淀粉酶催化淀粉产生葡萄糖导致,葡萄糖含量信号可以通过便携式bgm进行测定。

17、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

18、1、本专利技术提供的cahpo4-淀粉酶-辣根过氧化物酶-链霉亲和素,采用一锅法在温和绿色条件下进行制备,该制备方法借助蛋白质作为结点进行金属(钙)纳米花的均匀生长,同时利用不同蛋白质功能,发挥纳米花容纳保护蛋白质(酶)的作用。

19、2、本专利技术提供的cahpo4-淀粉酶-辣根过氧化物酶-链霉亲和素,具有三蛋白的复合体系,链霉亲和素可以与生物素标记竞争剂结合进行识别及放大,每个链霉亲和素可结合4个生物素标记竞争剂,可使反应明显放大;淀粉酶-辣根过氧化物酶可分别分解底物,进行双信号的自校正输出。检测体系依据实际情况灵活选取,在标志物传感器领域有着普适的应用。

20、3、本专利技术提供的cahpo4-淀粉酶-辣根过氧化物酶-链霉亲和素,与游离的淀粉酶及辣根过氧化物酶相比,具有更高的底物分解能力(酶活性)及更高的稳定性(温度稳定性及储存稳定性),使得该复合纳米材料具有更广泛的应用场景。

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【技术保护点】

1.一种三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,包括淀粉酶、辣根过氧化物酶和链霉亲和素构成的三蛋白体系以及以所述淀粉酶、辣根过氧化物酶和链霉亲和素作为结点均匀生长其上的呈花瓣状的磷酸氢钙晶体。

2.如权利要求1所述的三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,所述三蛋白绿色杂化纳米花的花粒径为550-650nm。

3.如权利要求1所述的三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,所述三蛋白绿色杂化纳米花通过以下步骤制备:

4.如权利要求3所述的三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,淀粉酶α-AM、辣根过氧化物酶SA、链霉亲和素HRP以及PBS缓冲液的质量比(0.1~100):(0.1~10):(1~40):(0.12~12)。

5.如权利要求4所述的三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,所述淀粉酶α-AM、辣根过氧化物酶SA、链霉亲和素HRP以及PBS缓冲液的质量比(2~100):(0.5~5):(5~20):(0.12~12)。

6.如权利要求3所述的三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,所述淀粉酶α-AM的水溶液的浓度为2-50mg mL-1,PBS缓冲液的浓度为3-5mM,优选为3mM,所述淀粉酶α-AM与链霉亲和素HRP的质量比为2:1。

7.如权利要求3所述的三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,孵育在25~30℃水浴锅中进行,孵育时间为15~36h;对沉淀物进行洗涤时,利用超纯水洗涤2~4次。

8.如权利要求1-7中任一项所述三蛋白绿色杂化纳米花作为信号探针在检测皮质醇中的应用。

9.如权利要求8所述的应用,其特征在于,所述三蛋白绿色杂化纳米花中的辣根过氧化物酶SA作为识别单元识别与所述皮质醇竞争的生物素化皮质醇结合,链霉亲和素HRP为光信号输出单元,光信号是通过HPR在H2O2存在下催化TMB氧化,溶液的颜色由透明变为蓝色,继续在硫酸的作用下氧化成稳定的黄色,改变的颜色通过紫外可见分光光度计测量,或者用肉眼观察,手机拍照进行色调的识别;淀粉酶α-AM作为葡萄糖含量信号输出单元,葡萄糖含量信号是淀粉酶催化淀粉产生葡萄糖导致,葡萄糖含量信号可以通过便携式BGM进行测定。

10.一种三蛋白绿色杂化纳米花的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将淀粉酶α-AM的水溶液、辣根过氧化物酶SA的水溶液以及链霉亲和素HRP的水溶液,加入到PBS缓冲液中,轻微震动摇匀,然后加入CaCl2水溶液,再次轻微震荡混匀后,静置孵育,生成白色絮状沉淀物,离心后,对沉淀物进行洗涤得到所述的三蛋白绿色杂化纳米花,记作CaHPO4-AM-HRP-SA杂化纳米花。

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【技术特征摘要】

1.一种三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,包括淀粉酶、辣根过氧化物酶和链霉亲和素构成的三蛋白体系以及以所述淀粉酶、辣根过氧化物酶和链霉亲和素作为结点均匀生长其上的呈花瓣状的磷酸氢钙晶体。

2.如权利要求1所述的三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,所述三蛋白绿色杂化纳米花的花粒径为550-650nm。

3.如权利要求1所述的三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,所述三蛋白绿色杂化纳米花通过以下步骤制备:

4.如权利要求3所述的三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,淀粉酶α-am、辣根过氧化物酶sa、链霉亲和素hrp以及pbs缓冲液的质量比(0.1~100):(0.1~10):(1~40):(0.12~12)。

5.如权利要求4所述的三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,所述淀粉酶α-am、辣根过氧化物酶sa、链霉亲和素hrp以及pbs缓冲液的质量比(2~100):(0.5~5):(5~20):(0.12~12)。

6.如权利要求3所述的三蛋白绿色杂化纳米花,其特征在于,所述淀粉酶α-am的水溶液的浓度为2-50mg ml-1,pbs缓冲液的浓度为3-5mm,优选为3mm,所述淀粉酶α-am与链霉亲和素hrp的质量比为2:1。

7.如权利要求3所述的三...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈强焦隽
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:

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