CN103558376A - 一种新型多糖生物电极芯片及其制备方法 - Google Patents

一种新型多糖生物电极芯片及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103558376A
CN103558376A CN201310477066.5A CN201310477066A CN103558376A CN 103558376 A CN103558376 A CN 103558376A CN 201310477066 A CN201310477066 A CN 201310477066A CN 103558376 A CN103558376 A CN 103558376A
Authority
CN
China
Prior art keywords
protein
chip
gold electrode
chitosan
antibody
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310477066.5A
Other languages
English (en)
Inventor
杜豫民
施晓文
邓红兵
邹圣灿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Haiyou Marine Biological Engineering Co Ltd
Original Assignee
Qingdao Haiyou Marine Biological Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Haiyou Marine Biological Engineering Co Ltd filed Critical Qingdao Haiyou Marine Biological Engineering Co Ltd
Priority to CN201310477066.5A priority Critical patent/CN103558376A/zh
Publication of CN103558376A publication Critical patent/CN103558376A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54393—Improving reaction conditions or stability, e.g. by coating or irradiation of surface, by reduction of non-specific binding, by promotion of specific binding
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
    • G01N33/5438—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54386—Analytical elements

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种新型多糖生物电极芯片，包括基片、金电极、壳聚糖膜、蛋白G和抗体，金电极镀在基片表面，壳聚糖膜沉积在金电极表面，蛋白G与壳聚糖膜以共价交联的方式连接，蛋白G与抗体结合；制备该多糖生物电极芯片的方法，包括：基片表面氧化后光刻镀金，在基片表面形成金电极；在金电极表面生成壳聚糖膜；氧化壳聚糖，以共价交联的方式连接蛋白G；蛋白G与抗体结合。本发明提供的多糖生物电极芯片及其制备方法，将生物技术和微电极芯片技术结合，建立电信号诱导组装的壳聚糖平台，将生物分子间的相互作用通过壳聚糖膜的作用转化为电信号进行检测，灵敏度高，信号稳定，易于操作，容易被微电子器件识别接收。

Description

一种新型多糖生物电极芯片及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种生物芯片，具体涉及一种多糖生物电极芯片及其制备方法。
背景技术
目前，制备生物芯片常用的方法是点样法，即将生物样品以使用者定义的微阵列模式点到相应基片上，常用的点样方法是接触式点样、非接触式点样和半导体技术，点样法存在定量准确性及重复性的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种新型多糖生物电极芯片及其制备方法，以电信号的方式触发蛋白组装利用的微电极阵列，提高蛋白固定的准确性和精度。
一种新型多糖生物电极芯片，它包括基片、金电极、壳聚糖膜、蛋白G和抗体，金电极镀在基片表面，壳聚糖膜沉积在金电极表面，蛋白G与壳聚糖膜以共价交联的方式连接，蛋白G与抗体结合。
所述基片为硅片或导电玻璃。
一种制备所述新型多糖生物电极芯片的方法，它包括以下步骤：
(1)基片表面氧化后光刻镀金，在基片表面形成金电极；
(2)用电化学沉积的方式在金电极表面生成壳聚糖膜；
(3)采用阳极信号氧化壳聚糖，以共价交联的方式连接蛋白G；
(4)蛋白G与抗体结合。
本发明提供的新型多糖生物电极芯片及其制备方法，其有益效果在于，壳聚糖与蛋白G形成复合结构，屏蔽了蛋白G表面的疏水区域，有利于蛋白G的稳定；壳聚糖膜以多孔水凝胶的形式固定在芯片表面，在其中固定的蛋白G能有效保持活性，极大的提高了对目标物的检测限；将生物技术和微电极芯片技术结合，建立电信号诱导组装的壳聚糖平台，将生物分子间的相互作用通过壳聚糖膜的作用转化为电信号进行检测，灵敏度高，信号稳定，易于操作，容易被微电子器件识别接收。
具体实施方式
下面结合一个实施例，对本发明提供的新型多糖生物电极芯片及其制备方法进行详细的说明。
实施例
一种新型多糖生物电极芯片，它包括硅片、金电极、壳聚糖膜、蛋白G和抗体，金电极镀在硅片表面，壳聚糖膜沉积在金电极表面，蛋白G与壳聚糖膜以共价交联的方式连接，蛋白G与抗体结合。
该多糖生物电极芯片的制备方法，包括以下步骤：
(1)将经过表面氧化的硅片利用激光刻蚀方法进行光刻镀金，在硅片表面形成金电极；
(2)采用电化学沉积的方式在金电极表面生成壳聚糖膜。壳聚糖分子链上的氨基具有pH响应性，即在低pH值呈溶液而在高pH值呈凝胶状态，为在电极表面生成均一、厚度可控的壳聚糖膜，通过在电极上加载负电压，电极表面发生质子的还原反应，使电极表面的pH值升高而在电极表面生成壳聚糖膜；
(3)组装蛋白G。壳聚糖在金电极上电化学沉积之后，采用阳极信号氧化壳聚糖，在壳聚糖膜上生成活性位点，共价连接蛋白G，连接蛋白G的数量由电化学转移电荷控制，此种蛋白组装方式可以在电极阵列上选择性固定所需蛋白，实现样品的同时和多样本测定；
(4)蛋白G与抗体结合。蛋白G是一种抗体亲和蛋白，能与多种抗体结合，固定蛋白G于多糖基芯片表面，蛋白G与所需抗体的重端(Fc)结合，达到抗体的取向性组装；待测样品和己知浓度的酶标样品混合后竞争结合有限的抗体，通过电化学测定酶催化产生电活性产物的浓度间接得到待测样品浓度，确定壳聚糖微电极芯片对目标物的检出限和检测范围及芯片的检测特性。

Claims (3)

1.一种新型多糖生物电极芯片，其特征在于：它包括基片、金电极、壳聚糖膜、蛋白G和抗体，金电极镀在基片表面，壳聚糖膜沉积在金电极表面，蛋白G与壳聚糖膜以共价交联的方式连接，蛋白G与抗体结合。
2.根据权利要求1所述的多糖生物电极芯片，其特征在于：所述基片为硅片或导电玻璃。
3.一种制备权利要求1所述新型多糖生物电极芯片的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)基片表面氧化后光刻镀金，在基片表面形成金电极；
(2)用电化学沉积的方式在金电极表面生成壳聚糖膜；
(3)采用阳极信号氧化壳聚糖，以共价交联的方式连接蛋白G；
(4)蛋白G与抗体结合。
CN201310477066.5A 2013-10-14 2013-10-14 一种新型多糖生物电极芯片及其制备方法 Pending CN103558376A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310477066.5A CN103558376A (zh) 2013-10-14 2013-10-14 一种新型多糖生物电极芯片及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310477066.5A CN103558376A (zh) 2013-10-14 2013-10-14 一种新型多糖生物电极芯片及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103558376A true CN103558376A (zh) 2014-02-05

Family

ID=50012682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310477066.5A Pending CN103558376A (zh) 2013-10-14 2013-10-14 一种新型多糖生物电极芯片及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103558376A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105353137A (zh) * 2015-12-10 2016-02-24 中国农业科学院饲料研究所 一种快速检测色素苏丹红的方法
CN105527436A (zh) * 2015-12-10 2016-04-27 中国农业科学院饲料研究所 柠檬黄elisa检测试剂盒

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2489341Y (zh) * 2001-08-20 2002-05-01 中国科学院力学研究所 定向固定抗体的蛋白质芯片
CN1627072A (zh) * 2003-12-11 2005-06-15 中国人民解放军军事医学科学院卫生学环境医学研究所 一种蛋白质芯片，其制备方法及用途
CN2762136Y (zh) * 2005-01-18 2006-03-01 中国人民解放军军事医学科学院放射医学研究所 电化学阵列传感芯片
CN101271114A (zh) * 2008-05-16 2008-09-24 湖南大学 基于微间隙阵列电极的酶催化电导免疫传感器及其免疫检测方法
WO2010040047A2 (en) * 2008-10-02 2010-04-08 University Of Maryland Biotechnology Institute Off. Of Research Admin./Tech.Dev. Chitosan-coated wires for biosensing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2489341Y (zh) * 2001-08-20 2002-05-01 中国科学院力学研究所 定向固定抗体的蛋白质芯片
CN1627072A (zh) * 2003-12-11 2005-06-15 中国人民解放军军事医学科学院卫生学环境医学研究所 一种蛋白质芯片，其制备方法及用途
CN2762136Y (zh) * 2005-01-18 2006-03-01 中国人民解放军军事医学科学院放射医学研究所 电化学阵列传感芯片
CN101271114A (zh) * 2008-05-16 2008-09-24 湖南大学 基于微间隙阵列电极的酶催化电导免疫传感器及其免疫检测方法
WO2010040047A2 (en) * 2008-10-02 2010-04-08 University Of Maryland Biotechnology Institute Off. Of Research Admin./Tech.Dev. Chitosan-coated wires for biosensing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105353137A (zh) * 2015-12-10 2016-02-24 中国农业科学院饲料研究所 一种快速检测色素苏丹红的方法
CN105527436A (zh) * 2015-12-10 2016-04-27 中国农业科学院饲料研究所 柠檬黄elisa检测试剂盒

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kesler et al. Going beyond the Debye length: overcoming charge screening limitations in next-generation bioelectronic sensors
US10605761B2 (en) Electrochemical biosensor based on aptamer/nano silver probe and EXO I enzyme
CN101609063B (zh) 一种用于电化学免疫检测的微电极阵列芯片传感器
Li et al. A microfluidic paper‐based origami nanobiosensor for label‐free, ultrasensitive immunoassays
Brazaca et al. Electrochemical immunosensors using electrodeposited gold nanostructures for detecting the S proteins from SARS-CoV and SARS-CoV-2
CN110618185B (zh) 一种赭曲霉毒素a的比率电化学检测方法
Estrela et al. Label-free sub-picomolar protein detection with field-effect transistors
Tsao et al. High sensitivity and high detection specificity of gold-nanoparticle-grafted nanostructured silicon mass spectrometry for glucose analysis
ES2731470T3 (es) Detección de la capacitancia cuántica
CN103940890B (zh) 一种DNA-AuNPs纳米网络结构的制备方法及应用
CN103472052A (zh) 一种多功能纳米探针GOx/Au NPs/DNA的制备方法及其激酶检测应用
CN104280365A (zh) 双重检测生物传感芯片及其制备方法和dna检测方法
WO2022049540A1 (en) An electrochemical biosensor
CN104391123A (zh) 一种基于花状纳米氧化锌微球和金钯纳米花复合材料构建的生物传感器的制备方法及应用
Ceylan et al. A hand-held point-of-care biosensor device for detection of multiple cancer and cardiac disease biomarkers using interdigitated capacitive arrays
CN103293293B (zh) 用于无标记癌胚抗原检测的电化学免疫传感器的制备方法
CN208860792U (zh) 一种检测l-胱氨酸的传感器
Jia et al. Battery-free and wireless tag for in situ sensing of urinary albumin/creatinine ratio (ACR) for the assessment of albuminuria
CN108195913B (zh) 一种用于电化学检测her2的生物传感器及其构建方法
CN103558376A (zh) 一种新型多糖生物电极芯片及其制备方法
CN105466987B (zh) 基于金属配位的蛋白质分子印迹电化学传感器的制备方法
Valekunja et al. The detection of papaya ringspot virus coat protein using an electrochemical immunosensor
CN109115856A (zh) 一种l-胱氨酸的检测方法及传感器
CN104198706A (zh) 一种肿瘤标志物电化学免疫传感器的制备方法
JP2023536505A (ja) マイクロ流体デバイス内の分析物を検出および定量する方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140205