【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学生物传感器，涉及一种用于临床早期阿尔茨海默病诊断的自支撑式纳米纤维膜传感器的制备方法。
技术介绍
1、阿尔茨海默病(ad)是一种不可治愈的、不可逆转的进行性脑部疾病，全世界超过10%的老年人口受到影响，到2050年这一数字将达到1.5亿。ad的发生没有明确的原因，但这种疾病有一些关键的危险因素，如年龄超过65岁，遗传(存在apoe-4基因)，唐氏综合症患者，一些基因突变，以及家族史。由于ad的治疗选择非常有限，因此迫切需要找到有效的策略，使患者能够在早期接受适当的治疗，提高ad的存活率并减轻患者的痛苦。据研究发现，ad的发展导致aβ寡聚体的异常积聚，导致正常神经元的丧失。脑脊液和血液中aβ寡聚体的可及水平是ad诊断和预后的重要生物标志物。
2、传统上，有两种成熟的技术来检测aβ的形成：一种是利用正电子发射断层扫描来显示大脑中的区域分布，另一种是通过腰椎穿刺法收集脑脊液。然而，上述两种方法都存在成本高和操作困难的缺点，尤其是脑脊液提取，手术风险较高，难以对潜在的阿尔茨海默病患者进行早期和现场筛查。为了解决上述问题，已发展了几种血液检测方法来检测ad诊断中的aβ水平，如酶联免疫吸附试验(elisa)、免疫沉淀-质谱仪(ip-ms)和免疫组织化学(ihc)。这些方法经常面临耗时(通常2-5小时)、成本高、仪器笨重和检测特异性不令人满意的缺点。因此，迫切需要一种新的血液检测技术来实现快速、低成本、高灵敏度的aβ检测，而不依赖庞大的设备仪器支持。
3、电化学生物传感器能够高选择性地灵敏地检测体液
技术实现思路
1、本专利技术针对传统阿尔茨海默病临床诊断设备中存在的问题提出一种新型的用于阿尔茨海默病早期诊断的自支撑式纳米纤维膜传感器的制备方法。
2、为了达到上述目的，本专利技术是采用下述的技术方案实现的：
3、一种用于阿尔茨海默病早期诊断的自支撑式纳米纤维膜传感器的制备方法，步骤如下：
4、（1）电纺聚酰胺(pa)纳米纤维膜制备
5、将聚酰胺(pa)粉末加入到甲酸溶剂中，室温条件下搅拌过夜，得到均匀纺丝液，均匀纺丝液静电纺丝后真空干燥，得到电纺聚酰胺(pa)纳米纤维膜。
6、（2）自支撑式纳米纤维膜pa/pani-cnts的制备
7、采用低温化学氧化聚合工艺，在电纺pa纳米纤维表面原位合成导电聚合物pani。首先，电纺pa纳米纤维膜在苯胺和过硫酸铵的混合溶液（硫酸为溶剂）中低温反应，低温氧化聚合后采用去离子水洗涤、真空干燥，得到pa/pani纳米纤维。为了给dna探针提供接枝位点并进一步放大传感信号，再将pa/pani纳米纤维膜置于羧基碳纳米管(cooh-cnts)溶液中浸泡，然后采用去离子水洗涤、真空干燥，得到自支撑式纳米纤维膜pa/pani-cnts。
8、（3）适配体生物传感器的制备
9、自支撑式纳米纤维膜pa/pani-cnts置于edc和nhs的混合溶液中进行活化，活化完成后取出置于氨基修饰的单链dna探针溶液中进行孵育，然后采用去离子水冲洗，得到适配体生物传感器，可以直接进行使用，也可以低温4℃下保存备用。
10、作为优选，步骤（1）均匀纺丝液中聚酰胺(pa)质量浓度为10-24wt%，纺丝参数如下：纺丝负电压为-（1-3）kv，正电压为18-26 kv，纺丝距离为18-22cm，纺丝液的流速为0.8-1.6ml/h，环境温度为20-25℃，环境湿度为40-50％；真空干燥的真空度为0.1mpa，真空干燥温度为60℃，真空干燥时间至少为12h。
11、作为优选，步骤（2）苯胺和过硫酸铵的混合溶液中苯胺的浓度为0.1-1m，过流酸铵的浓度为0.1-1m，溶剂为硫酸。低温氧化聚合反应的温度为2℃，时间为1-8h。羧基碳纳米管(cooh-cnts)溶液的质量浓度为0.1-0.3wt%，pa/pani纳米纤维膜浸泡在羧基碳纳米管(cooh-cnts)溶液中的时间为10-60min，去离子水洗涤3次；真空干燥的真空度为0.1mpa，真空干燥温度为60℃，真空干燥时间至少为6h。
12、作为优选，步骤（3）混合溶液中edc的浓度0.1-0.3m，nhs的浓度0.05-0.2m；氨基修饰的单链dna探针溶液浓度为2-10μm，孵育时间12-20h；氨基修饰的单链dna探针序列为5′–nh2-(ch2)6-ccgg tggg ggac cagt acaa aagt gggt aggg cggg ttgg aaaa-3′。
13、本专利技术基于静电纺丝工艺和低温氧化聚合作用成功制备出了具有极大比表面积、优异电催化性能和良好导电性的pa/pani纳米纤维膜。聚苯胺由于其π-π共轭键而具有良好的导电性，是一种优异的电化学材料。然而，聚苯胺不能提供相应的官能团来通过化学键固定适配体。因此，本专利技术引入了碳纳米管作为锚点，以提供丰富的-cooh，用于负载适体。羧基碳纳米管(cooh-cnts)通过逐层自组装在聚苯胺表面原位沉积，得到自支撑式纳米纤维膜pa/pani-cnts。这种自支撑式纳米纤维膜结构具有极大的比表面积和丰富的官能团，以及独特的三维网络电子传输通道，可用于电化学信号放大并且可以显著提升适配体分子的负载量。此外，为了实现真实血样中痕量aβ的超灵敏和准确识别，本专利技术采用由dna探针构型变换引起信号放大的策略来捕获aβ。在这项工作中，基于dna探针的-nh2基团与自支撑式纳米纤维膜pa/pani-cnts的-cooh的反应，本专利技术设计的与aβ蛋白特异性结合的单链dna探针被固定在膜上作为铺获探针和报告分子。当aβ存在于真实血样中时，dna的碱基序列可以通过亲和效应以及空间构型的变化来特异性地识别和捕获aβ形成apt-aβ复合体。然后，由于dna构型的改变，apt-aβ复合体将远离材料表面，导致膜表面阻力减小电化学信号上升。该适配体生物传感器在aβ的定量分析中具有极低的检出限(30 fg/ml)和超宽本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于阿尔茨海默病早期诊断的自支撑式纳米纤维膜传感器的制备方法，其特征在于，步骤如下:
2.根据权利要求1所述用于阿尔茨海默病早期诊断的自支撑式纳米纤维膜传感器的制备方法，其特征在于，步骤（1）纺丝液中聚酰胺的质量浓度为10-24wt%，纺丝参数如下：纺丝负电压为-（1-3）KV，正电压为18-26KV，纺丝距离为18-22cm，纺丝液的流速为0.8-1.6mL/h，环境温度为20-25℃，环境湿度为40-50％；真空干燥的真空度为0.1MPa，真空干燥温度为60℃，真空干燥时间至少为12h。
3.根据权利要求1所述用于阿尔茨海默病早期诊断的自支撑式纳米纤维膜传感器的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，苯胺和过硫酸铵的硫酸溶液中苯胺和过硫酸铵的摩尔浓度均为0.1-1M；低温氧化聚合反应的温度为2℃，反应时间为1-8 h；羧基碳纳米管溶液的质量浓度为0.1-0.3wt%，浸泡时间为10-60 min，真空干燥的真空度为0.1MPa，真空干燥温度为60℃，真空干燥时间至少为6h。
4.根据权利要求1所述用于阿尔茨海默病早期诊断的自支撑式纳米纤
5.权利要求1-4任意一项方法制备得到的自支撑式纳米纤维膜传感器在阿尔茨海默病早期诊断试剂或诊断仪器中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于阿尔茨海默病早期诊断的自支撑式纳米纤维膜传感器的制备方法，其特征在于，步骤如下:
2.根据权利要求1所述用于阿尔茨海默病早期诊断的自支撑式纳米纤维膜传感器的制备方法，其特征在于，步骤（1）纺丝液中聚酰胺的质量浓度为10-24wt%，纺丝参数如下：纺丝负电压为-（1-3）kv，正电压为18-26kv，纺丝距离为18-22cm，纺丝液的流速为0.8-1.6ml/h，环境温度为20-25℃，环境湿度为40-50％；真空干燥的真空度为0.1mpa，真空干燥温度为60℃，真空干燥时间至少为12h。
3.根据权利要求1所述用于阿尔茨海默病早期诊断的自支撑式纳米纤维膜传感器的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，苯胺和过硫酸铵的硫酸溶液中苯胺和过硫酸铵的摩尔浓度均为0.1-1m；低温氧化聚合反应的温度为2℃，反应时间为1-...
【专利技术属性】
技术研发人员：储震宇，苑雪丽，金万勤，刘涛，刘钰，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。