本发明专利技术提供了生物传感器，其能够基于经遗传修饰的变构酶与具有微电极网络的基质的组合使用而检测生物样品中的抗－ＨＩＶ抗体。该生物传感器的一个益处在于其高度灵敏性，检测简便性以及便携性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测抗-HIV抗体的生物传感器本专利技术提供了生物传感器，其能够基于经遗传修饰的变构酶与具有微电极网络的基质的组合使用而检测生物样品中的抗-HIV抗体。该生物传感器的一个好处在于其高度灵敏性，检测简便性以及便携性。
技术介绍
感染性疾病的精确诊断是临床和兽医医药领域中的关键要素。目前，投入了大量精力用于改善现有的测试，从而出现了新的检测方法(Kuiken等人，2003. Curr. Opin. Biotechnol.，14 :641-646)，并发现了新的策略以确保以更高的灵敏性、安全性和有效性尽早检出感染(Iqbal 等人，2000. Biosens. Bioelectronics.，15 :549-578, Dominguez EA, 1993.J.Clin. Microbiol. ,31 :2286-2290 ；Lennette EH and Smith,1999. Laboratory Diagnosis of Viral Infections, Informa Health Care)。在过去 20 年中，人类免疫缺陷病毒(HIV)是研究得最多的病毒之一，并且是开发新的直接或间接分析方法的主要靶标 (McDougal, 2001. AIDS Rev. 3 :183-193)，依赖于使用病毒作为靶标或针对它的抗体。在第一种情况下，可以通过抗原 ELISA(Schiipbach 等人，2000. Int J. Antimicrob. Agents, 16 :441-445)或通过聚合酶链式反应(PCR) (Marie Louie, 2000. CMAJ, 163 :301-309 ； Elnifro 等人，2000. Clin. Microbiol. Rev.，13 :559-570 ；Ballagi-Pordany, 1993. Vet. Res Commun. ,17 :55-72 ；Niesters,2004. Clinical Microbiology Infect. ,10 :5-11 ；Hjelle and Busch，1989. Arch Pathol. Lab Med 113 :975-980)来检测病毒成分(例如核酸或蛋白)。间接方法证明抗病毒抗体的存在，最常见的类型是抗体-ELISA、Western印迹 (Steckelberg and Cocker ill, 1998. Mayo Clin. Proc. ,63 :373-380)或其它免疫测定法 (Branson, 2007. Clin. Infect. Dis. ,45 :S221_S225)。在缺少足够的医疗设施的地理区域尤其需要允许迅速检测的可利用的移动平台的可能性。在这个意义上，生物传感器似乎是传统分析方法的有前景的替代物(Amano and Cheng, 2005. Anal. Bioanalysts. Chem, 381 156-164 ；Bobby Pejcic 等人，2006. Analyst，131 :1079-1090) 变构酶可用作有效的生物成分，因为其活性由于活性位点外的靶肽的特异性识别(被针对这些肽的特异性抗体识别)而被调控(Villaverde，2003. FEBS Lett.，554 :169-172)。变构传感器可以这样构建 从酶和病原体的肽抗原正确选取允许位点，进行蛋白插入工程化。可以在酶测定中并在简单的勻质测定的较短反应时间后跟踪变构反应。这提供了进行迅速分子诊断和超迅速感染疾病诊断的令人兴奋的可能性。在适合用作变构传感器的不同酶中(Vil Iaverde，2003. FEBS Lett.，554 169-172)，大肠杆菌产生的β-半乳糖苷酶(β-D-半乳糖苷水解酶，EC 3. 2. 1. 23)是非常方便的。该蛋白在IacZ基因中编码，由4个亚基组成，每个亚基是116353 Da，通过非共价键合连接在一起(Jacobson等人，1994. Nature，369 :761-766)。其具有水解乳糖和一些合成类似物的能力。最近描述了使用大肠杆菌的β-半乳糖苷酶NF795gpC的方法，该酶被固定在活化的琼脂糖上，以通过测定由于变构酶的作用转化ONPG底物而产生的颜色的强度来检测-HIV ^KW (Ferraz ^A, 2007. Enzyme and Microbial Technology, 41 (4) :492_497)。在本专利技术中，使用了对-氨基苯基β-D-吡喃半乳糖苷(PAPG)，该底物导致形成对-氨基苯酚(一种电活性产物)，以开发基于微电极网络的新传感器平台。相对于!^erraz 等人Q007)描述的方法，本专利技术的重要技术优势在于所描述的酶与微电极网络的组合提供了灵敏性更高的的新传感器，从而增加了检测被HIV病毒感染的人员的效率。在此意义上，本专利技术提供了 “检测被HIV病毒感染的人员，，这一问题的方案，其改善了诊断该感染性疾病的速度和特异性，同时提供了便携式检测系统，该系统不需要如上所提及的现有系统所需的高成本的检测器或专业化人员。本专利技术的解释本专利技术提供了生物传感器，其用于基于经遗传修饰的变构酶(β -半乳糖苷酶)与具有微电极网络的基质的组合使用而检测生物样品中的抗-HIV抗体。变构酶根据其空间构象不同而具有不同的比活性。所述构象通过酶与特定变构效应子的结合而被改变。当抗-HIV抗体通过肽与酶结合时(这是对原始变构酶的修饰)，3D构象发生正(positively) 改变，影响活性位点的性能，刺激酶的活性。本专利技术提供的生物传感器的关键点在于使用变构酶底物，其产物是电活性的，例如，在适合于变构酶的PH范围内可以在微电极不同材料上被氧化的分子。该生物传感器的另一个优点是其高度灵敏性，能够检测痕量的产物。产物浓度是存在于生物样品中的与锚定于原始变构酶中的肽结合的抗-HIV抗体的量的间接度量，这是因为，如前文所述，抗-HIV抗体(作为变构效应子)的结合促进了酶活性。因此，本专利技术结合了两项技术上的突破，其允许检测血清样品中的HIV感染。使用了经遗传修饰的变构半乳糖苷酶，该酶响应于抗-HIV抗体的存在。还使用了用于将微电极网络制成电化学信号转导器的微技术，所述电化学信号是由酶反应产物产生的，并且由如下所述的简单系统来检测。因此，本专利技术的第一个方面描述了一种生物传感器，其包括a.至少通过添加被抗-Hiv抗体识别的肽而修饰的变构酶；b.包含具有微电极网络的基质的转导器；和c.电化学信号的检测器。术语“变构酶”是指这样的酶其活性由一个或数个变构位点调节。变构位点是与酶活性位点不同的位点，其与效应子(被称作变构效应子)以可逆和非共价方式结合。所述效应子的结合会改变酶的三维结构并影响活性位点的构型，从而在本专利技术中，增加酶活性。添加到变构酶中的肽应该被由于感染HIV病毒而由人或动物生物体产生的任意抗-HIV抗体识别。所定义的肽的序列对应于免疫系统产生的抗体所识别的蛋白的序列，该蛋白被称作抗原，被抗体识别的序列被称作表位。这些表位以高度特异性相互作用与其抗体结合，这允许抗体鉴别并仅结合其独特抗原。因此，添加到变构酶中的肽对应于HIV病毒蛋白的表位，通常是被膜蛋白例如gp41或gpl20本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．生物传感器，其包括：ａ．至少通过添加被抗－ＨＩＶ抗体识别的肽而修饰的变构酶；ｂ．包含微电极网络的基质的转导器；和ｃ．电化学信号的检测器。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：O·拉茨卡，
申请(专利权)人：康斯乔最高科学研究公司，
类型：发明
国别省市：ES
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