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一种负载量子点包被纳米金介孔材料构建的电化学发光免疫传感器及对HIV的检测方法技术

技术编号:8592818 阅读:203 留言:0更新日期:2013-04-18 05:53
本发明专利技术涉及分析测试领域,基于一种基于负载量子点包被纳米金介孔材料构建的电致化学发光免疫传感器,实现对HIV抗体检测的夹心免疫分析方法。所述的电致化学发光免疫传感器是通过负载量子点并且包被纳米金的介孔材料作为信号标签,通过生物免疫的方法形成免疫复合物,修饰到电极表面,构成电致化学发光免疫传感器。本发明专利技术的一种负载量子点并且包被纳米金的介孔材料,基于介孔材料负载大量的量子点,增加信号源物质,并且包被纳米金既可方法信号,还可以增加其生物兼容性,样品前处理简单能够适应高灵敏度的检测分析血清样品中HIV抗体的含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到艾滋病病毒(HIV)抗体的检测分析,其基本方法是基于一种负载量子点并且包被纳米金的介孔材料作为信号标签构建HIV免疫传感器,通过电致化学发光分析技术手段,建立对HIV抗体的高灵敏,高选择性的定量检测分析方法。
技术介绍
后天免疫缺乏综合症,又称艾滋病(AIDS)是由一种人类免疫缺陷病毒(HIV)所感染导致的。HIV的危害性大,传播范围广,目前没有特效药对艾滋病进行治疗,因此加强对HIV潜在的感染者以及艾滋病患者进行早期诊断和监测,以达到控制艾滋病流行的目的,是目前所有有关研究艾滋病治疗与预防工作的一个重要课题与追求的目标。目前临床诊断是否感染爱滋病毒,可以于抗体产生之后,经由酶联免疫吸附实验(ELISA)或是明胶颗粒凝集实验(PA)等检验法验出,感染至抗体产生的期间称作空窗期,平均约是2-8周,目前国际间的共识约是12周,这都是在艾滋病诊断领域所公知的。或是可以使用RT-PCR等方式检测血中是否带有病毒的RNA/DNA作为诊断,此方法的空窗期约7-14天,一般建议为28天,但是检测方法操作复杂,费用昂贵,也未能够在临床筛选检测中大规模的应用。当前对艾滋病毒的检测要求逐步提高,因此建立一种高灵敏,快速,前处理操作简单且干扰小的分析检测方法,为检测艾滋病毒成为一种迫切的需要。电致化学发光免疫分析基于此种需要逐渐被公众所接受。电致化学发光(Electrochemiluminescence, ECL)是在化学发光基础上发展起来的一种新的检测技术,通过电极对含有化学发光物质的体系施加一定的电压或者电流,使发光物质受激发并跃迁回基态而发出光子,因此电化学发光具有电化学优良的选择性和化学发光的高灵敏度的优点。基于以上所述电致化学发光优良性质,构建电致化学发光免疫传感器,建立相关电致化学发光免疫分析方法应用到实际分析检测。介孔材料具有巨大的比表面积和孔容积,可控的孔径分布,易于表面改性修饰等优良性质在分离,化学催化,生物传感器,药物负载与缓释控方面得到了广泛的应用。文献Adv. Funct. Mater. ,21,1850-1862 (2011),报道利用介孔氧化硅负载抗肿瘤药物到病变部位控制药物释放。文献Analyst,137. 608-613 (2012),报道了用介孔氧化硅负载硫堇作为电子媒介体制备化学免疫传感器。量子点作为一种新型的电致化学发光源物质,其可控的粒子尺寸,窄的发射光谱与宽的激发光谱以及背景信号低的优点,被广泛的应用到构建生物免疫传感器,国内外已经有大量文献报道量子点的在生物成像,生物免疫分析方面的应用,但是针对基于介孔材料巨大的比表面积与孔容积负载大量的量子点制备高效率,信号方法的免疫传感器还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种负载量子点并且包被纳米金的介孔材料构建的电致化学发光免疫传感器,该传感器用于HIV抗体的检测。本专利技术的目的之二在于提供该传感器的制备方法。本专利技术所要解决的问题是,传统的基于量子点构建的免疫传感器是通过将量子点固定于电极表面,通过层层组装的过程制备而成,基于信号降低的变化量,达到检测的目的;或者是将单分散的量子点标记在所需要的分析的物质表面,组装形成夹心免疫复合物,基于信号的增加的变化量,实现目标物质的分析。但是上述的两种方法均存在以下的缺陷,首先是基于信号下降法,其干扰大,基体物质复杂,极易覆盖在传感器表面引起电阻增大,导致电致化学发光信号减弱;后者基于电致化学发光信号增加的变化量能够克服物质的干扰问题,但是单分散的量子点标记的物质,其自身信号较低,难以做到超灵敏的检测。为解决上述问题,本专利技术采用如下机理介孔材料巨大的比表面积,孔容积以及易于改性修饰,通过在介孔材料表面修饰功能基团,将量子点固定在介孔材料中,即可大量提高量子点的标记量,在负载量子点的介孔材料表面通过正负电荷的作用包裹一层纳米金,实现信号放大的作用。根据上述的机理,本专利技术通过以下技术方案实现—种负载量子点并且包被纳米金的介孔材料构建的电致化学发光免疫传感器为三电极体系传感器,其特征在于所述的三电极体系中,参比电极为银/氯化银(Ag/AgCl)电极,对电极是钼丝电极,工作电极为表面修饰有负载量子点并且包被纳米金的介孔材料组装的夹心免疫复合物的玻碳电极。一种制备上述负载量 子点并且包被纳米金的介孔材料的电致化学免疫传感器的方法,其特征在于该方法的具体步骤为(I)将20mg负载量子点并且表面包被纳米金的介孔氧化硅(mSi02 @ CdTe-Au)分散在IOmL的pH为7. 4的磷酸盐(PBS)缓冲液中,加入ImL浓度为50 μ gmL—1的HIV抗原(Ag),4°C温度下搅拌24h,离心分离得到信号标签mSi02 @ CdTe-Au/Ag ;(2)浓度为IOmg mL—1的纳米磁珠(NMP)超声分散在pH为7. 4的PBS缓冲液中,吸取ImL,SOygmL4的羊抗人抗抗体(anti_IgG)加入,在4°C的温度下混合搅拌24h,用lmLl%牛血清蛋白(BSA)封闭其他未结合抗体的活性位点,磁性分离洗涤未被磁珠固定的ant1-1gG,洗涤过后重新分散在ImL pH7. 4的PBS溶液中,得到具有磁性的捕获探针(NMP/ant1-1gG);(3)上述制备得到的磁性捕获探针(NMP/ant1-1gG)溶液中加入一定浓度的HIV抗体(Ab),在4°C的温度下搅拌24h然后通过磁性分离洗涤将未被磁性探针捕获的HIV抗体洗脱,得到磁性捕获探针捕获HIV抗体的复合物(NMP/ant1-1gG/Ab)(4)夹心免疫复合物的制备将上述NMP/ant1-1gG/Ab与所得到的信号标签物质mSi02 @ CdTe-Au/Ag在室温20°C的条件下搅拌60min,通过磁性洗漆分离未与磁性捕获探针的信号标签,然后重新分散在50 μ LpH7. 4的PBS溶液中,得到NMP/anti_IgG/Ab/Ag/CdTe-Au @ mSi02免疫复合物。本专利技术第一次将负载量子点并且包被纳米金的介孔材料用于构建电致化学发光免疫传感器,通过介孔材料巨大的比表面积与孔容积,提高了量子点的负载量,并且表面包被了纳米金能够增加该复合材料的生物兼容定,促进电子的传递性能,对电致化学发光信号起到一个增强的作用。本专利技术建立一种对HIV抗体的高选择性,高灵敏度,检测简单的电致化学发光免疫传感器,结合了电致化学发光的高灵敏度,生物传感器的高特异性,应用与HIV抗体的检测,取得了满意的的结果,同样的原理还可以推广到其他肿瘤标志物的检测,具有广泛的应用前景。为进一步说明本专利技术的特点和效果,在附图中说明相关构件的功能和检测方法。附图说明图1几种不同修饰电极的电致化学发光响应信号,曲线a是裸电极的电致化学发光响应;曲线b是NMP/ant1-1gG修饰电极的电致化学发光响应;曲线c是NMP/ant1-1gG/Ab的电致化学发光响应;曲线d是NMP/ant1-1gG/Ab/Ag/CdTe-Au @ mSi02的电致化学发光响应。图2电致化学发光响应信号Λ I的对数值与不同稀释倍数(I 2000,1 1000,I 800,I 500,I 200,I 100,I 20)的HIV抗体的对数值工作曲线。具体实施方式 下面就具体结合实本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于负载量子点包被纳米金介孔材料构建的电致化学发光免疫传感器,所述的电致化学发光免疫传感器,其特征在于三电极体系传感器,三电极体系中参比电极为银/氯化银电极,对电极为铂电极,工作电极为负载量子点并且包被纳米金的介孔氧化硅所形成的免疫复合物修饰的玻碳电极。

【技术特征摘要】
1.一种基于负载量子点包被纳米金介孔材料构建的电致化学发光免疫传感器,所述的电致化学发光免疫传感器,其特征在于三电极体系传感器,三电极体系中参比电极为银/氯化银电极,对电极为钼电极,工作电极为负载量子点并且包被纳米金的介孔氧化硅所形成的免疫复合物修饰的玻碳电极。2.一种制备根据权利要求1所述的一种基于负载量子点包被纳米金介孔材料构建的电致化学发光免...

【专利技术属性】
技术研发人员:干宁周汉坤李天华曾少林周靖熊萍杜晓雯
申请(专利权)人:宁波大学
类型:发明
国别省市:

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