CN102967645A

CN102967645A - 用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器

Info

Publication number: CN102967645A
Application number: CN2012104858012A
Authority: CN
Inventors: 吴丹; 魏琴; 马洪敏; 杜斌; 李玉阳
Original assignee: University of Jinan
Current assignee: University of Jinan
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2032-11-26
Also published as: CN102967645B

Abstract

本发明公开了一种用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器，包括基片、电解池区域、四个工作电极、参比电极和辅助电极；所述电解池区域设置在所述基片上；所述工作电极、参比电极和辅助电极分别设置于所述电解池区域内，且分别通过相互绝缘的电极引出线与多通道电化学工作站检测电路相连接。本发明的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器制作方便、成本低、便于携带、易于微型化和集成化；能够实现四种标志物的同时检测，更加方便快捷，且同步性好，能减小测量误差，显著提高了检测效率，对肿瘤的诊断、分类、预后判断以及治疗具有重要的指导意义。

Description

用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器

技术领域

本发明涉及一种电极传感器，具体涉及一种用于同时检测四种卵巢癌标志物的多通道电极传感器，属于生物传感及肿瘤检测技术领域。

背景技术

卵巢癌是女性生殖器官常见的肿瘤之一，发病率仅次于子宫颈癌和子宫体癌而列居第三位。但因卵巢癌致死者，却占各类妇科肿瘤的首位，对妇女生命造成严重威胁。卵巢癌早期症状由于缺乏特异性和敏感性，而导致其早期诊断率不高，多数患者发现时已属晚期，使治疗效果不明显。而肿瘤标志物的发现及应用是当前临床检测肿瘤常用的方法之一，并用于肿瘤的随访及治疗效果观察，但目前尚未发现某一种卵巢癌特异性的肿瘤标志物，而对血清中卵巢粘蛋白抗原CA12-5、甲胎蛋白AFP、人绒毛膜促性腺激素HCG和癌胚抗原CEA四种标志物同时检测可弥补单一指标的局限性，对提高卵巢癌的早期确诊率具有重要的意义。因此开发出一种能同时快速灵敏检测上述四种卵巢癌标志物的多通道丝网印刷电极传感器势在必行。人们已经对用导电油墨在绝缘层上印制丝网印刷电极进行了很多年的研究。丝网印刷技术制作电化学传感器的换能元件是目前制备一次性使用电化学传感器电极的主要方法。将丝网印刷技术引入传感器的制作中为工业化生产提供了一条有实际意义的新思路，有利于解决在线、在体分析中电极响应的稳定性、重现性与交叉污染等问题，具有潜在的发展前景和实际应用价值。丝网印刷电极传感器已广泛用于临床检测、工业分析、食品分析和环境监测等方面。

目前测定卵巢癌标志物的方法有放射免疫法、酶联免疫法、金标法等，尽管这些方法都具有不同的优点，但仍然存在不足，例如放射免疫法存在放射性辐射和污染等问题，酶联免疫法存在操作复杂、设备要求高、需要专门的操作人员操作等缺点，而金标法存在相对于酶联免疫法的特异性及敏感性低等缺点。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、成本较低、快速灵敏的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器，包括基片、电解池区域、四个工作电极、参比电极和辅助电极；

所述电解池区域设置在所述基片上；

所述工作电极、参比电极和辅助电极分别设置于所述电解池区域内，且分别通过相互绝缘的电极引出线与多通道电化学工作站检测电路相连接。

作为优选，每根所述电极引出线的末端均分别连接有引出线端部。

作为优选，所述参比电极由Ag/AgCl 油墨印制而成；所述辅助电极由导电碳油墨印制而成；所述电极引出线和引出线端部均由银浆印制而成。

作为优选，所述参比电极、辅助电极、四个工作电极以及引出线端部以外的基片上，覆盖有绝缘浆印制的绝缘层。

作为优选，所述电解池区域的形状为圆形，四个所述工作电极的形状均为圆形。

作为优选，每个所述工作电极的容积为5～10μL，所述电解池区域的容积为80～100μL。

与现有技术相比，本发明的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器的有益效果在于：

1、本发明的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器制作方便、成本低、便于携带、易于微型化和集成化；

2、本发明的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器，检测方法简单，所需时间短，样品消耗少，灵敏度高，重现性好，应用范围广；

3、本发明的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器在使用时与多通道电化学工作站的检测电路相连，能够实现四通道同时检测，更加方便快捷，且同步性好，能减小测量误差，显著提高了检测效率；

4、本发明的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器，采用免疫分析技术实现了卵巢癌标志物CA12-5、AFP、HCG和CEA的特异性识别，对肿瘤的诊断、分类、预后判断以及治疗具有重要的指导意义。

附图说明

图1为本发明的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器的结构示意图。

附图标记说明

1-基片 2-电解池区域

3-工作电极 4-参比电极

5-辅助电极 6-电极引出线

7-引出线端部

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器，包括基片1、电解池区域2、工作电极3、参比电极4和辅助电极5；基片1为聚酯薄膜的矩形基片。电解池区域2设置在基片1上，本实施例中电解池区域2的形状为圆形。工作电极3、参比电极4和辅助电极5分别设置于电解池区域2内，且分别通过相互绝缘的电极引出线6与多通道电化学工作站检测电路（多通道电化学工作站检测电路为现有设备，因此图中未示出）相连接。工作电极3为相互独立的四个，四个工作电极3分别用于检测四种卵巢癌标志物CA12-5、AFP、HCG和CEA。本实施例的四个工作电极3的形状均为圆形，且四个工作电极3均匀布置在电解池区域2内。辅助电极5位于四个工作电极3之间。

作为本实施例的一种优选方案，六根电极引出线6的末端分别连接有引出线端部7。引出线端部7的设置便于电极引出线6与多通道电化学工作站检测电路连接。

作为本实施例的另一种优选方案，工作电极3由掺杂有纳米材料和离子液体的导电碳油墨印制而成。在导电碳油墨中掺杂纳米材料和离子液体有助于增强电极表面的导电性。所述纳米材料为聚苯胺纳米管。所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF₄)，其质量百分数为8.0%。在由掺杂有纳米材料和离子液体的导电碳油墨印制而成的工作电极3的表面涂布由壳聚糖溶液形成的涂覆层。在红外灯下烘干制成稳定性、导电性、重复性更好的离子液体-纳米材料-壳聚糖修饰的丝网印刷电极的工作电极3，并在工作电极3表面涂覆一层铂纳米粒子，然后依次分别滴涂不同卵巢癌标志物抗体以及牛血清白蛋白，置于4 ℃冰箱中干燥备用。上述的牛血清白蛋白用于封闭工作电极3上的非特异性活性位点。所述壳聚糖溶液是通过将壳聚糖粉末超声溶解在体积百分数为1%的乙酸溶液中制得，壳聚糖的质量百分数为1%，壳聚糖的加入有利于铂纳米粒子与电极导电层之间的结合，还可以防止离子液体的流失。

参比电极4由Ag/AgCl 油墨印制而成；辅助电极5由导电碳油墨印制而成；电极引出线6和引出线端部7均由银浆印制而成。

作为本实施例的再一种优选方案，在六个电极（即四个工作电极3、一个参比电极4和一个辅助电极5）及六根电极引出线6以外的基片1上，覆盖有绝缘浆印制的绝缘层。防止电解质溶液将电极连通，造成短路。

工作电极3及电解池区域2的容积大小可根据需要设定，实际操作中为减小样品消耗，一般将每个工作电极3的容积分别设置为5～10μL，电解池区域2的容积设置为80～100μL。

下面对本发明的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器的制作过程和检测过程进行简要介绍：

所述卵巢癌标志物是CA12-5、AFP、HCG和CEA。所述卵巢癌标志物抗体是CA12-5、AFP、HCG和CEA对应的抗体。

用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器的制作过程为：清洗聚酯薄膜的矩形基片1，干燥后用导电碳油墨印制辅助电极5，常温干燥。用Ag/AgCl 油墨印制参比电极4，常温干燥。用掺杂质量百分数为0.5%的聚苯胺纳米管和质量百分数为8.0%的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的导电碳油墨印制工作电极3。干燥后在工作电极3表面均匀涂布质量百分数为1%的壳聚糖溶液，在红外灯下烘干制备成丝网印刷电极的工作电极3。并在工作电极3表面涂覆一层铂纳米粒子，然后依次分别滴涂5 μL浓度为5μg/mL的不同卵巢癌标志物抗体及牛血清白蛋白，置于4 ℃下晾干，即制备成检测卵巢癌标志物的功能化多通道电极传感器，于4 ℃下保存备用。

本发明的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器的检测过程为：对血清样品中CA12-5、AFP、HCG和CEA的同时检测，首先将引出线端部7与多通道电化学工作站检测电路相连接，采用循环伏安分析法进行检测，利用峰电流电信号与不同类型的卵巢癌标志物浓度的线性关系，即可得出血清样品中不同类型的卵巢癌标志物的含量。

步骤1 ：配制一定浓度梯度不同类型卵巢癌标志物的一系列标准溶液，并分别滴涂到含对应抗体的4个工作电极3的表面，于室温下孵化1 小时，用磷酸盐缓冲溶液清洗干净。

步骤2 ：将滴涂标准溶液后晾干的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器与电化学工作站相连接，向电解池区域2内滴加铁氰化钾溶液，采用循环伏安分析法，绘制不同类型卵巢癌标志物的工作曲线。

步骤3 ：取新鲜血清样品，离心分离后取上清液，分别滴涂到上述工作电极3的表面，于室温下孵化1小时，用磷酸盐缓冲溶液清洗干净。

步骤4 ：按照步骤2所述的检测方法进行检测，根据各工作电极3的响应信号与上述得到的工作曲线，即可得出血清样品中CA12-5、AFP、HCG和CEA的含量。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims

1.用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器，其特征在于，包括基片、电解池区域、四个工作电极、参比电极和辅助电极；

所述电解池区域设置在所述基片上；

2.根据权利要求1所述的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器，其特征在于，每条所述电极引出线的末端均分别连接有引出线端部。

3.根据权利要求1或2所述的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器，其特征在于，所述参比电极由Ag/AgCl 油墨印制而成；所述辅助电极由导电碳油墨印制而成；所述电极引出线和引出线端部均由银浆印制而成。

4.根据权利要求2所述的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器，其特征在于，所述参比电极、辅助电极、四个工作电极以及引出线端部以外的基片上，覆盖有绝缘浆印制的绝缘层。

5.根据权利要求1所述的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器，其特征在于，所述电解池区域的形状为圆形，四个所述工作电极的形状均为圆形。

6. 根据权利要求1所述的用于检测卵巢癌标志物的多通道电极传感器，其特征在于，每个所述工作电极的容积分别为5～10μL，所述电解池区域的容积为80～100μL。