本发明专利技术涉及一种铂基合金结构的纳米棒模拟酶溶液及在ELISA中的应用。所述铂基合金结构的纳米棒模拟酶溶液，含有由圆柱状金纳米棒内核、包覆于所述圆柱状金纳米棒内核外表面的岛状铂基合金结构及包被于所述圆柱状金纳米棒内核外表面的抗体或抗原构成的金核-铂基合金-抗体或抗原复合结构。本发明专利技术的铂基合金结构的纳米棒模拟酶溶液应用于ELISA对抗体或抗原的检测响应范围宽、灵敏度高，检测限能够达到pg/mL的水平。尤其是使用金核/铜铂合金壳纳米棒时，可以实现结合位点与催化位点的分离，共存的蛋白对纳米结构的催化活性没有明显的影响。
【技术实现步骤摘要】
—种铂基合金结构的纳米棒模拟酶溶液及在ELISA中的应用
[0001 ] 本专利技术涉及钼基合金结构的纳米棒及其应用，尤其涉及一种钼基合金结构的纳米棒模拟酶溶液及在ELISA中的应用。
技术介绍
酶联免疫分析(ELISA)是一种被广泛认可的强有力的检测蛋白的方法。该方法具有高灵敏度及标准的操作程序，通常使用辣根过氧化物酶(HRP)标记的免疫试剂产生信号来检测目标分子。尽管具有方法多样及灵敏度较高等优点，但其也有一些缺点。比如需要大量昂贵的蛋白、对扩散控制的反应需要很多步孵化及需要很多清洗步骤等。过去的这些年里，人们主要致力于ELISA如何提高检测范围，增加灵敏度及特异性识别等的研究。纳米颗粒参与的ELISA有以下几种方式。纳米颗粒连接生物分子后可以为传统的ELISA提供更有趣的工具。一方面，由于纳米颗粒的比表面积较大，可以为识别抗体或者HRP提供更多的连接位点，从而实现信号的放大(Anal.Chem.2013，85，6228-6232)。另一方面，在等离激元ELISA中，纳米颗粒可以作为显色底物。这主要是由于等离激元纳米颗粒的尺寸变化(包括团聚)会带来颜色的改变，基于这一理念，前列腺特异抗原(prostatespecific antigen, PSA)和HIV-1衣壳抗原p24在全血中的检测限可低至I X l(T18g.mL-1(Nat.Chem.2012，7，821-824)。另外，纳米颗粒自身具有类过氧化物酶活性，可以直接取代传统ELISA中的HRP。近些年来，Fe3O4^CeO2和Pt等纳米颗粒相继发现具有类氧化物酶和类过氧化物酶活性，可以取代传统ELISA中的HRP，实现对目标分子的高灵敏度检测。如利用Fe3O4的类过氧化物酶活性设计的多种免疫检`测方法，可以实现对乙肝病毒表面抗原和肌钙蛋白的检测(Nat.Nanotechnol.2007, 2，577-583)。在前期，对金核/钼壳纳米结构(AuOPt)类过氧化物酶活性的研究发现，其可以取代传统ELISA中HRP实现对小鼠白介素高灵敏度的检测(Biomaterials, 2011, 32, 1139-1147)。然而，目前对钼基合金结构的纳米棒模拟酶溶液作为类过氧化物酶取代HRP在ELISA中的检测尚缺乏深入研究和报导。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钼基合金结构的纳米棒模拟酶溶液及在ELISA中的应用，所述钼基合金结构的纳米棒模拟酶溶液对抗体或抗原的检测响应范围宽、灵敏度高，检测限能够达到pg/mL的水平。为实现本专利技术的目的，本专利技术采用以下技术方案:在第一方面，本专利技术提供一种钼基合金结构的纳米棒模拟酶溶液，含有由圆柱状金纳米棒内核、包覆于所述圆柱状金纳米棒内核外表面的岛状钼基合金结构及包被于所述圆柱状金纳米棒内核外表面的抗体或抗原构成的金核-钼基合金-抗体或抗原复合结构。本专利技术的钼基合金结构的纳米棒模拟酶溶液中含有的金核-钼基合金-抗体或抗原复合结构含有三部分结构:作为内核的圆柱状金纳米棒；作为催化中心的岛状钼基合金结构，其包覆于所述圆柱状金纳米棒内核外表面，尤其是所述圆柱状金纳米棒内核外表面的头部部分；和作为免疫结合位点的抗体或抗原，其包被于所述圆柱状金纳米棒内核外表面。上述结构的复合结构由于圆柱状金纳米棒内核的比表面积大，为免疫反应提供更多的结合位点，因此信号的放大效应明显；岛状钼基合金结构具有类似于HRP等的酶促活性，能够实现模拟酶特性的ELISA反应。作为本专利技术的优选,所述钼基合金结构的纳米棒选自金核/钼壳纳米棒、金核/铜钼合金壳纳米棒、金核/钼钮合金壳纳米棒和金核/银钼合金壳纳米棒中的一种或多种；更优选为金核/铜钼合金壳纳米棒，其中铜钼主要在圆柱状金纳米棒内核的两端呈岛状沉积，而抗体或抗原主要包被于所述圆柱状金纳米棒内核两端之间的棒体外表面。本文中，其它部分金核/钼壳纳米棒又称作“金核/钼纳米岛壳结构的纳米棒”，金核/铜钼合金壳纳米棒又称作“金核/铜钼合金纳米岛壳结构的纳米棒”，本领域的技术人员能够理解其含义是相同的。当使用金核/铜钼合金壳纳米棒时，可以实现结合位点与催化位点的分离，共存的蛋白对纳米结构的催化活性没有明显的影响。在第二方面，本专利技术提供一种制备如第一方面所述的钼基合金结构的纳米棒模拟酶溶液的方法，包括:(I)将钼基合金结构的纳米棒溶液与表面活性剂混合摇匀，放置至少3小时后离心，得到表面带负电的钼基合金结构的纳米棒沉淀，弃上清并重悬；(2)在步骤(I)重悬所得的溶液中加入包被缓冲液及抗体或抗原，混合均匀后恒温孵育，然后离心去除游离的抗体或抗原，得到抗体或抗原修饰的钼基合金结构的纳米棒，重悬得到所述钼基合金结构的纳米棒模拟酶溶液。其中，步骤(I)中用表面活性剂处理主要是为增加纳米棒在缓冲溶液中的稳定性，也为降低生物毒性。所述表面活性剂溶液可以是聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDAC)中的一种或多种，优选为聚苯乙烯磺酸钠(PSS)。其中，所述步骤(I)中可以用去离子水或包被缓冲液重悬沉淀，优选用去离子水重悬沉淀O优选地，所述步骤(I)中重悬所得的溶液中表面带负电的钼基合金结构的纳米棒浓度为 0.1-5ηΜ，例如 0.2ηΜ、0.3ηΜ、0.5ηΜ、0.8ηΜ、1ηΜ、2ηΜ、3ηΜ、4ηΜ 或 5ηΜ，更优选为 2ηΜ。优选地，所述步骤(2)中包被缓冲液选自含牛血清蛋白(BSA)的缓冲溶液；其中，缓冲溶液可以是三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲液、羟乙基哌嗪乙硫磺酸(HEPES)缓冲液和磷酸(PBS)缓冲液中的一种或者多种，更优选为三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲液。优选地，所述步骤(2)中恒温孵育的温度为37°C，当然也可以是其它适合温度，比如 25。。、30。。、35。。、40。。、35-39。。或 33-38 °C 等。优选地,所述步骤(2)中恒温孵育的时间为15_120min,例如18min、20min、25min、30min、45min、60min、80min、IOOmin 或 IlOmin,更优选为 30min。优选地，所述步骤(2)中抗体为羊抗人IgG、羊抗鼠IgG、羊抗兔IgG和小鼠白介素抗体中的一种或者多种，更优选为羊抗人IgG 。优选地，所述步骤(2)中相对于0.l_5pmol表面带负电的钼基合金结构的纳米棒，抗体的加入量为0.5-10 μ g0其中，表面带负电的钼基合金结构的纳米棒可以从0.l-5pmol,例如 0.2pmol、0.5pmol、0.8pmol、lpmol、l.2pmol、2pmol、3pmol、3.2pmol、3.8pmol、4.5pmol 或 4.8pmol 中选择；抗体可以从 0.5-10 μ g,例如 0.5 μ g、0.7 μ g、0.9 μ g、l.2 μ g、l.5 μ g>2 μ g>4 μ g>6 μ g>8 μ g或9μ g中选择。当然，本领域的技术人员能够理解表面带负电的钼基合金结构的纳米棒和抗体的用量并非仅限于上述数值范围，也可以在上述比例的基础上适当扩大或者缩小。更优选地,所述步骤(2)中相对于2pmol表面带负电的钼基合金结构的纳米棒,抗体的加本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铂基合金结构的纳米棒模拟酶溶液，含有由圆柱状金纳米棒内核、包覆于所述圆柱状金纳米棒内核外表面的岛状铂基合金结构及包被于所述圆柱状金纳米棒内核外表面的抗体或抗原构成的金核?铂基合金?抗体或抗原复合结构。
【技术特征摘要】
1.一种钼基合金结构的纳米棒模拟酶溶液，含有由圆柱状金纳米棒内核、包覆于所述圆柱状金纳米棒内核外表面的岛状钼基合金结构及包被于所述圆柱状金纳米棒内核外表面的抗体或抗原构成的金核-钼基合金-抗体或抗原复合结构。2.根据权利要求1所述的钼基合金结构的纳米棒模拟酶溶液，其特征在于，所述钼基合金结构的纳米棒选自金核/钼壳纳米棒、金核/铜钼合金壳纳米棒、金核/钼钮合金壳纳米棒和金核/银钼合金壳纳米棒中的一种或多种；优选为金核/铜钼合金壳纳米棒，其中铜钼主要在圆柱状金纳米棒内核的两端呈岛状沉积，而抗体或抗原主要包被于所述圆柱状金纳米棒内核两端之间的棒体外表面。3.一种制备如权利要求1或2所述的钼基合金结构的纳米棒模拟酶溶液的方法，包括: (1)将钼基合金结构的纳米棒溶液与表面活性剂混合摇匀，放置至少3小时后离心，得到表面带负电的钼基合金结构的纳米棒沉淀，弃上清并重悬； (2)在步骤(1)重悬所得的溶液中加入包被缓冲液及抗体或抗原，混合均匀后恒温孵育，然后离心去除游离的抗体或抗原，得到抗体或抗原修饰的钼基合金结构的纳米棒，重悬得到所述钼基合金结构的纳米棒模拟酶溶液。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂溶液选自聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮和聚二烯丙基二甲基氯化铵中的一种或多种，优选为聚苯乙烯磺酸钠。5.根据权利要求3 或4所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中用去离子水或包被缓冲液重悬沉淀，优选用去离子水重悬沉淀； 优选地，所述步骤(1)中重悬所得的溶液中表面带负电的钼基合金结构的纳米棒浓度为0.1-5ηΜ,更优选为2nM。6.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中包被缓冲液选自含BSA的缓冲溶液； 优选地，所述缓冲溶液选自三羟甲基氨基甲烷缓冲液、羟乙基哌嗪乙硫磺酸缓冲液和磷酸缓冲液中的一种或者多种，更优选为三羟甲基氨基甲烷缓冲液； 优选地，所述步骤(2)中恒温孵育的温度为37°C ； 优选地，所述步骤(2)中恒温孵育的时间为15-120min，更优选为30min ； 优选地，所述步骤(2)中抗体为羊抗人IgG、羊抗鼠IgG、羊抗兔IgG和小鼠白介素抗体中的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓春，阿迪蒂亚萨兰，胡晓娜，张会，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：
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