CN108469524B - 一种检测ca125的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用 - Google Patents

一种检测ca125的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108469524B
CN108469524B CN201810275117.9A CN201810275117A CN108469524B CN 108469524 B CN108469524 B CN 108469524B CN 201810275117 A CN201810275117 A CN 201810275117A CN 108469524 B CN108469524 B CN 108469524B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sio
pda
solution
electrode
washing
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.)
Active
Application number
CN201810275117.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108469524A (zh
Inventor
沈艳飞
薛怀佳
潘登
张袁健
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.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
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 Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN201810275117.9A priority Critical patent/CN108469524B/zh
Publication of CN108469524A publication Critical patent/CN108469524A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108469524B publication Critical patent/CN108469524B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57484—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer involving compounds serving as markers for tumor, cancer, neoplasia, e.g. cellular determinants, receptors, heat shock/stress proteins, A-protein, oligosaccharides, metabolites
    • 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
    • G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57407—Specifically defined cancers
    • G01N33/57449—Specifically defined cancers of ovaries
    • 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
    • G01N33/94—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving narcotics or drugs or pharmaceuticals, neurotransmitters or associated receptors
    • G01N33/9406—Neurotransmitters
    • G01N33/9413—Dopamine
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/36—Gynecology or obstetrics

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

本发明公开了一种检测CA125的光电化学免疫传感器及其制备方法与应用，利用PDA可以淬灭电极基底上的CdTe荧光的原理，以多巴胺DA自聚合沉积包裹SiO2形成的SiO2@PDA纳米复合物为探针分子，CdTe为光电活性物质，构建了光电化学免疫传感器来检测肿瘤标志物。本发明利用SiO2@PDA纳米复合物制备光电化学免疫生物传感器用于肿瘤标志物检测的方法，与传统的酶联免疫吸附以及传统的光学方法等方法相比具有操作简便、技术要求低、价格低廉且易于微型化等特点，所使用的荧光淬灭剂SiO2@PDA可以增加生物分子的负载量，放大信号。

Description

一种检测CA125的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物医学检测领域，具体涉及一种检测CA125的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用。
背景技术
卵巢癌是女性致命的妇科恶性肿瘤之一，其造成的死亡率远高于其他任何女性生殖系统的癌症。CA125是用来诊断卵巢癌的生物标志物之一，目前用于检测该标志物的方法有放射免疫检测，酶联免疫吸附检测，电化学发光法，化学发光法等，但由于这些检测手段的成本高，耗时长，并且灵敏度较低。而光电化学免疫分析是高灵敏度的光电化学分析与高特异性的免疫反应的结合，在光电化学检测中，光被用作激发源来激发光电活性物质，通过光激发所产生的电信号作为检测信号，由于激发与检测信号属于不同的能量形式，光电化学传感信号的背景要比传统的电化学方法低，从而灵敏度较高，并且检测限可以进一步降低。此外，由于利用电信号响应，同传统的光学方法相比，PEC检测仪器备简易，价格低廉且易于微型化等优点。光电化学免疫传感器在生命分析领域具有强大的应用前景，有望实现肿瘤等疾病早期检测与诊断。
光电化学免疫分析的基本方法原理是，在光照条件下，将免疫反应转变为光电活性物质的光电信号，从而实现对待测物的定性与定量检测。其中光电活性物质与增强光电流是光电化学免疫传感器的关键。无机半导体材料是目前研究和应用最为广泛的一类光电材料。由于量子限域效应的存在，无机纳米半导体材料具有比块体材料更优异的光电化学活性。这类材料主要包括以TiO、ZnO、WO等为代表的金属氧化物半导体，以CdTe、CdS、ZnS等量子点(QDs)为代表的金属硫族化物半导体。其中CdTe以其较强的荧光信号，较快的传导速率和较好的生物相容性等优点受到了广泛关注。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种检测CA125的光电化学免疫传感器，该光电化学免疫传感器操作简便，反应迅速，灵敏度高，能够实现对于痕量抗原的检测。
本发明的另一个目的是提供所述光电化学免疫传感器的制备方法。
本发明的另一个目的是提供所述光电化学免疫传感器的应用。
本发明中技术术语的缩写如下：
二氧化硅：SiO2；盐酸多巴胺：DA；聚多巴胺：PDA；碲化镉：CdTe；三羟甲基氨基甲烷：Tris；CA125第一抗体：Ab1；，CA125第二抗体：Ab2；戊二醛：GA；牛血清蛋白：BSA；氧化铟锡半导体电极：ITO；正硅酸乙酯：TEOS。
技术方案：本发明所述的检测CA125的光电化学免疫传感器的制备方法，包括：基底电极由CdTe-CS修饰，Ab1共价结合到修饰后的基底电极上，CA125抗原特异性结合到Ab1上，Ab2-SiO2@PDA特异性结合到CA125抗原上。
所述基底电极为氧化铟锡半导体电极或玻碳电极。
所述的CdTe-CS中CdTe和CS的质量比为1∶(40-50)。其中，CS的质量浓度为0.01wt％-0.5wt％，优选为0.05wt％，溶剂为乙酸。
所述的Ab2-SiO2@PDA由以下方法制备而成：多巴胺自聚合沉积包裹SiO2纳米粒子形成SiO2@PDA纳米复合物，用Ab2标记该SiO2@PDA纳米复合物，即得。
所述SiO2纳米粒子的粒径为50-90nm，所述的SiO2纳米粒子根据stober法制备而成。具体方法为：将乙醇、氨水和超纯水混合加热，当升温至50-60℃时加入TEOS与乙醇的混合液，搅拌，得到微乳白色的凝胶溶液，离心洗涤，冷冻干燥，即得。
其中，乙醇、氨水和超纯水的体积比为(15-18)∶(0.5-1)∶1，优选为16.5∶0.74∶1。TEOS与乙醇的混合液中，TEOS与乙醇的体积比为1∶(2-3)，优选为1∶2.6。
所述的Ab2-SiO2@PDA由以下方法制备而成：将SiO2纳米粒子、盐酸多巴胺与Tris溶于超纯水中，搅拌，得到SiO2@PDA纳米复合物；再将Ab2与SiO2@PDA纳米复合物混合孵育，即得Ab2-SiO2@PDA。
其中，SiO2纳米粒子、盐酸多巴胺与Tris的质量比为1∶(0.3-2.3)∶(0.15-0.2)，优选为1∶1.7∶0.17。SiO2纳米粒子与超纯水的质量体积比为1.2-1.6mg/ml，优选为1.4mg/ml。SiO2@PDA纳米复合物和Ab2的质量比为1∶(0.9-1.2)，优选为1∶1。
优选地，所述的Ab2-SiO2@PDA由以下方法制备而成：
(1)SiO2@PDA纳米复合物的合成：将SiO2纳米粒子、盐酸多巴胺与Tris溶于超纯水中，搅拌，得到SiO2@PDA纳米复合物；
(2)Ab2-SiO2@PDA纳米复合物的合成：将Ab2的PBS溶液加入到SiO2@PDA纳米复合物中，培养，然后加入BSA溶液，搅拌，离心，PBS溶液洗涤，最后分散在PBS溶液中保存，即为Ab2-SiO2@PDA。
步骤(1)中，搅拌时间为12-84h，优选为72h。
步骤(2)中，所述的PBS溶液为0.02M pH＝7.4的PBS溶液。Ab2在PBS溶液中的浓度为80-120μg/ml，优选为100μg/ml。BSA的质量分数为0.5-5％，优选为1％，溶剂为0.02M pH＝7.4的PBS。
步骤(2)优选地合成方法为：将Ab2的PBS溶液加入到SiO2@PDA纳米复合物中，3.8-4.2℃培养9-14h(温和搅拌)，然后加BSA溶液，室温搅拌1-2h。离心，PBS溶液洗涤，最后分散在PBS溶液中保存。
一种检测CA125的光电化学免疫传感器的制备方法，包括以下步骤：
(1)信号层固定：将CdTe与CS的混合溶液滴加在基底电极表面，干燥的室温下晾干，之后50-100℃干燥1-2h，用去离子水清洗，晾干；
(2)锚定识别分子：向步骤(1)得到的基底电极表面滴加戊二醛溶液，室温放置0.5-1h，然后用去离子水清洗，清洗后将识别分子Ab1滴加到基底电极上，3.8-4.2℃孵育9-14h，然后用PBS溶液清洗；
(3)非特异性位点封闭：向步骤(2)得到的基底电极表面滴加BSA溶液，25-37℃封闭0.5-1h，然后用PBS溶液清洗；
(4)目标分子CA125的检测：将待测CA125抗原溶液与步骤(3)得到的电极在25-37℃下孵育1-2h进行特异性反应，然后用PBS溶液洗涤除去未特异性结合的抗原；
(5)光电化学免疫传感器的构建：向步骤(4)得到的电极表面滴加Ab2-SiO2@PDA溶液进行特异性反应，25-37℃孵育1-2h，然后用PBS溶液清洗，晾干，即得光电化学免疫传感器。
步骤(1)中，CdTe-CS溶液的浓度为1-1.5mg/ml。CdTe-CS溶液是过量的。
步骤(2)中，戊二醛溶液中戊二醛的质量分数为0.5-2％，优选为1％，溶剂为超纯水。Ab1的溶剂为0.02M，pH＝7.4PBS，Ab1的浓度为1-20μg/ml，优选为10μg/ml。PBS溶液为0.02M，pH＝7.4。戊二醛溶液和Ab1是过量的。
步骤(3)中，BSA溶液的溶剂为0.02M，pH＝7.4PBS，BSA的质量分数为0.5-5％，优选为1％。PBS溶液为0.02M，pH＝7.4。BSA溶液是过量的。
步骤(5)中，Ab2-SiO2@PDA溶液是过量的。PBS溶液为0.02M，pH＝7.4。
上述制备方法制备得到的光电化学免疫传感器。
上述制备方法制备得到的光电化学免疫传感器在定量检测CA125中的应用。
工作原理：多巴胺(DA)是最重要的神经递质之一，也是贻贝粘附蛋白的小分子模拟物。它可以在碱性条件下自聚合，生成的聚多巴胺(PDA)可以自发地沉积在几乎任何物质表面上以形成共形层。本发明用DA自聚合沉积包裹SiO2形成了SiO2@PDA核壳型纳米复合物，该复合物可以放大信号，增加生物分子的负载量。其中，由于PDA在体内稳定及生物相容性好，这使其成为生物医学应用的合适材料。此外，PDA表面上有儿茶酚和胺官能团的存在增强了与各种生物分子的结合。简单的来说，PDA具有在紫外区有较宽的吸收，高的荧光淬灭效率，和表面所带的官能团可与生物分子进一步偶联的特点。本发明利用SiO2@PDA纳米复合物可以淬灭电极基底上的CdTe量子点这个原理，构建了双抗体夹心型光电化学免疫传感器来检测肿瘤标志物。本体系所构建传感器被首先用于卵巢癌CA125光电化学检测，该过程中通过光电流变化评价靶标物浓度的依据主要是空间位阻与绝缘大分子对于电解液与电极表面进行电子传递能力的削弱影响。构建的免疫生物传感器因其具有的成本低，操作简单方便，灵敏度高，易于微型化等特点将在医学诊断方面发挥重要作用。
本发明将CdTe作为光电活性物质负载到电极表面，但由于CdTe的成膜性不好无法固定在电极表面，为了解决此问题，本发明利用壳聚糖(CS)可以形成渗透性较好的膜且还带有大量的NH2官能团能够进一步进行化学修饰的特点，将壳聚糖与CdTe混合后形成的膜固定于电极表面。
本发明提供了一种利用荧光淬灭剂SiO2@PDA对肿瘤标志物检测的光电免疫生物传感器的方法。即首先通过DA自聚合沉积包裹SiO2形成的SiO2@PDA纳米复合物作为淬灭剂，之后用CA125的Ab2(CA125的一种抗体)来标记该淬灭剂，将具有较强荧光性质的CdTe量子点作为光电探针，负载锚定大量的Ab1识别分子构成捕获层；最后凭借抗原抗体之间特异的识别，检测待测液中靶标物CA125的含量。此方法的优点在于采用光电化学免疫传感增强了灵敏度，同时使用的淬灭剂SiO2@PDA纳米复合物，增强了生物相容性，性质稳定且可以负载大量的生物分子。利用该方式制备的光电免疫传感器操作简便，反应迅速，灵敏度高，能够实现对于痕量抗原的检测，为开发出性能更优异的平台用于临床诊断提供思路。
有益效果：本发明利用荧光淬灭剂SiO2@PDA纳米复合物对电极基地上的CdTe量子点有淬灭作用的原理构建了双抗夹心型光电化学免疫生物传感器，用于肿瘤标志物CA125的检测。所使用的荧光淬灭剂SiO2@PDA可以增加生物分子的负载量，放大信号，稳定性及生物相容性较好。与传统的酶联免疫吸附以及传统的光学等方法相比具有操作简便、技术要求低、反应迅速，价格低廉且易于微型化等特点，将在医学诊断方面发挥重要作用。
附图说明
图1为光电化学免疫传感器的淬灭剂选择图。
图2为光电活性检测电流-时间图。
图3为免疫传感器的组装过程中电极表面电流变化曲线。
图4为抗原浓度与光电流强度之间的线性关系图。
具体实施方式
实施例1、淬灭剂SiO2@PDA复合物的制备
(1)SiO2纳米粒子的合成：先根据stober法合成粒径50nm左右的SiO2纳米粒子，具体方法为：80mL乙醇，3.6mL氨水，4.85mL超纯水于单口烧瓶中，当升温至55℃时加入3.1mLTEOS与8mL乙醇的混合液，搅拌5h，得到微乳白色的凝胶溶液，离心洗涤，冷冻干燥保存。
(2)SiO2@PDA纳米复合物的合成：再将称取的35mg SiO2，60mg盐酸多巴胺与6mgTris溶于25mL超纯水中，搅拌72h，得到SiO2@PDA纳米复合物。
(3)Ab2-SiO2@PDA纳米复合物的合成：60μL，100ug/ml Ab2(in 0.02M PH＝7.4PBS)加入到400μL 0.1mg/mLSiO2@PDA中，4℃培养12h(温和搅拌)。
然后加质量分数为1％BSA(溶于0.02M pH＝7.4PBS)，室温搅拌2h。离心，0.02MPBS(pH＝7.4)洗涤，最后分散在400μL 0.02M PBS(pH＝7.4)中保存。
实施例2、淬灭剂的光电活性检测
(1)仪器：上海辰华电化学工作站(chi660e软件)，氙灯光源，万用电表
(2)材料及试剂
ITO：氧化铟锡半导体电极，规格为0.4cm×0.4cm
电解液：50mM抗坏血酸的磷酸盐缓冲液
试剂：Ab2，Ab2-PDA，Ab2-SiO2@PDA
(3)方法：电极处理：ITO电极置于丙酮，乙醇，超纯水中各超声20min，氮气吹干，用万用电表测试正反并做标记待用。
滴样：电极表面依次滴加5μM CdTe/CS，1％戊二醛，10μg/mLAb1，1％BSA，10U/mLAg各10μL，在分别滴加Ab2，Ab2-PDA，Ab2-SiO2@PDA，检测电极光电流强度。
测试：氙灯光源系统提供光照，利用电化学工作站三电极体系，观察电极表面电流在光照下的强度与其无光照时的差异，比较淬灭剂的光电活性。
(4)结果
光电化学免疫传感器的淬灭剂选择图如图1所示，从图中可以看出Ab2-PDA的信号强度高于Ab2，说明PDA表面的官能团可以偶联生物分子，放大信号；其次还可以看出淬灭剂Ab2-SiO2@PDA的信号强度是明显高于Ab2-PDA，这充分证明了SiO2@PDA纳米复合物可以进一步的负载生物分子，放大信号，从而淬灭电极基底上的量子点的荧光。
该实验的主要目的是为了证明所选取的纳米复合物优异的淬灭作用。
实施例3、光电免疫传感器的制备方法
(1)信号层固定
采用静电吸附的方法将CdTe(5μM)与CS(0.05wt％，溶剂乙酸)的混合溶液(体积比10∶1)滴加在基底电极ITO表面，干燥的室温下放置12h使其成膜，之后80℃干燥2h使得该薄膜进一步加固，然后用去离子水清洗，晾干，得到CdTe/CS/ITO基底电极。
(2)锚定识别分子
以戊二醛为交联剂，连接Ab1与基底电极。即向步骤(1)得到的基底电极表面滴加质量分数为1％的戊二醛溶液(溶剂为超纯水)，室温放置1h，然后用去离子水清洗，清洗后将识别分子10μg/mlAb1(溶剂为0.02M pH＝7.4PBS)滴加到基底电极上，4℃孵育12h，使其充分锚定负载在电极材料表面，之后用0.02M PBS(pH＝7.4)溶液清洗未结合的Ab1。
(3)非特异性位点封闭：为了覆盖电极表面除抗体以外还可能与抗原结合的非特异性位点，向步骤(2)得到的基底电极表面滴加质量分数为1％BSA溶液(溶剂为0.02MpH＝7.4PBS)，37℃封闭1h，用0.02M PBS(pH＝7.4)溶液洗涤除去多余溶液。
(4)目标分子CA125的检测
将待测抗原溶液与步骤(3)得到的电极在37℃下孵育2h，用0.02M PBS(pH＝7.4)溶液洗涤除去未特异性结合的抗原。
(5)光电化学免疫传感器的构建
在电极上滴加10μL制备好的0.1mg/mLAb2-SiO2@PDA，37℃孵育2h，PBS清洗(0.02M，pH＝7.4)。之后将制备好的电极放入50mM抗坏血酸的磷酸盐缓冲液中检测电极在孵育抗原与Ab2-SiO2@PDA两步的光电流变化，分析结果。
图2为光电活性检测电流-时间图(a为基底电极CdTe/CS/ITO，b为Ab1/CdTe/CS/ITO，c为BSA/Ab1/CdTe/CS/ITO，d为Ag/BSA/Ab1/CdTe/CS/ITO，e为Ab2-SiO2@PDA/Ag/BSA/Ab1/CdTe/CS/ITO)。从图2可以看出，随着电极的组装，光电流是逐渐降低。说明光电化学传感器已经成功组装。
实施例4、光电免疫传感器组装过程中电极表面电流监测
(1)仪器：上海辰华电化学工作站(chi660e软件)
(2)材料及试剂：
玻碳电极(Φ＝3mm)
电解液：5mM六氨合钌氯的磷酸盐缓冲液做电解液
试剂：2.5μM CdTe、0.05wt％CS、1％GA、10μg/mlAb1、1％BSA、100U/mLAb2、0.1mg/mL SiO2@PDA、10U/mL CA125
(3)方法：
电极处理：玻碳电极GCE用0.3μm的Al2O3浆抛光，依次置于无水乙醇、去离子水中超声洗涤最后用去离子水冲洗，测试其氧化还原电位，控制其峰电位在80mV以下。
传感器组装：按照实施例3进行光电免疫传感器的组装，区别在于试剂用量减半。
测试：依次于5mM六氨合钌氯的磷酸盐缓冲液中检测其CV图(Cyclicvoltammetry，CV)，比较各步骤电极表面与溶液界面电流的变化，监测传感器组装的正常进行。
(4)结果：
传感器组装过程中电极表面电流监测，见图3，a至e曲线为电极层层组装过程中的电极表面电流变化曲线。随着电极表面材料的增多，导电性减弱，阻抗增强，电流降低。
该实验的主要目的是为了监测传感器组装过程的正常进行，初步证明传感器设计合理。
实施例5、抗原浓度与光电流降低比率之间的线性关系
(1)仪器：上海辰华电化学工作站(chi660e软件)，氙灯光源，万用电表
(2)材料及试剂：
ITO：氧化铟锡半导体电极，规格为0.4cm×0.4cm
电解液：50mM抗坏血酸的磷酸盐缓冲液
试剂：5μM CdTe、0.05wt％CS、1％GA、10μg/mlAb1、1％BSA、100U/mLAb2、0.1mg/mLSiO2@PDA、1mU/mL～100U/mL CA125
(3)方法：
电极处理：ITO电极处理同实施例2。
传感器组装：按照实施例3进行光电免疫传感器的组装，不同的是步骤(4)配制不同浓度的CA125溶液进行测定。
测试：氙灯光源系统提供光照，利用电化学工作站三电极体系，观察电极表面电流在光照下的强度，比较加抗原与Ab2-SiO2@PDA两步的光电流强度变化，分析光电流强度变化率与抗原浓度关系。
图4为抗原浓度与光电流强度之间的线性关系图。从图4可以看出，光电流的降低比率与抗原浓度呈线性相关关系，y＝0.0704x+0.408，相关系数R2＝0.9923，检测范围为1mU/mL-100U/mL。
实施例6、淬灭剂SiO2@PDA复合物的制备
与实施例1相同，区别仅在于：
步骤(1)中，乙醇、氨水和超纯水的体积比为18∶1∶1。TEOS与乙醇的混合液中，TEOS与乙醇的体积比为1∶3。反应温度为50℃。
步骤(2)中，SiO2纳米粒子、盐酸多巴胺与Tris的质量比为1∶0.3∶0.15。SiO2纳米粒子与超纯水的质量体积比为1.2mg/ml。搅拌时间为84h。
步骤(3)中，SiO2@PDA纳米复合物和Ab2的质量比为1∶0.9，Ab2在PBS溶液中的浓度为80μg/ml，BSA的质量分数为0.5％。3.8℃培养14h。
实施例7、淬灭剂SiO2@PDA复合物的制备
与实施例1相同，区别仅在于：
步骤(1)中，乙醇、氨水和超纯水的体积比为15∶0.5∶1。TEOS与乙醇的混合液中，TEOS与乙醇的体积比为1∶2。反应温度为60℃。
步骤(2)中，SiO2纳米粒子、盐酸多巴胺与Tris的质量比为1∶2.3∶0.2。SiO2纳米粒子与超纯水的质量体积比为1.6mg/ml。搅拌时间为12h。
步骤(3)中，SiO2@PDA纳米复合物和Ab2的质量比为1∶1.2，Ab2在PBS溶液中的浓度为120μg/ml，BSA的质量分数为5％。4.2℃培养9h。
实施例8、光电免疫传感器的制备方法
与实施例3相同，区别仅在于：
步骤(1)中，CdTe和CS的质量比为1∶40。其中，CS的质量浓度为0.01wt％，50℃干燥2h。
步骤(2)中，戊二醛溶液中戊二醛的质量分数为0.5％，Ab1的浓度为1μg/ml，3.8℃孵育14h。
步骤(3)中，BSA的质量分数为0.5％，25℃封闭1h。
步骤(4)中，25℃下孵育2h。
步骤(5)中，25℃孵育2h。
实施例9、光电免疫传感器的制备方法
与实施例3相同，区别仅在于：
步骤(1)中，CdTe和CS的质量比为1∶50。其中，CS的质量浓度为0.5wt％，100℃干燥1h。
步骤(2)中，戊二醛溶液中戊二醛的质量分数为2％，Ab1的浓度为20μg/ml，4.2℃孵育9h。
步骤(3)中，BSA的质量分数为5％，37℃封闭0.5h。
步骤(4)中，37℃下孵育1h。
步骤(5)中，37℃孵育1h。

Claims (8)

1.一种检测CA125的光电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，基底电极由CdTe-CS修饰，Ab1共价结合到修饰后的基底电极上，CA125抗原特异性结合到Ab1上，Ab2-SiO2@PDA特异性结合到CA125抗原上，包括以下步骤：
(1)信号层固定：将CdTe与CS的混合溶液滴加在基底电极表面，干燥的室温下晾干，之后50-100℃干燥，用去离子水清洗，晾干；
(2)锚定识别分子：向步骤(1)得到的基底电极表面滴加戊二醛溶液，室温放置0.5-1h，然后用去离子水清洗，清洗后将识别分子Ab1滴加到基底电极上，3.8-4.2℃孵育9-14h，然后用PBS溶液清洗；
(3)非特异性位点封闭：向步骤(2)得到的基底电极表面滴加BSA溶液，封闭0.5-1h，然后用PBS溶液清洗；
(4)目标分子CA125的检测：将待测CA125抗原溶液与步骤(3)得到的电极在25-37℃下孵育1-2h进行特异性反应，然后用PBS溶液洗涤除去未特异性结合的抗原；
(5)光电化学免疫传感器的构建：向步骤(4)得到的电极表面滴加Ab2-SiO2@PDA溶液进行特异性反应，25-37℃孵育1-2h，然后用PBS溶液清洗，晾干，即得光电化学免疫传感器。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基底电极为氧化铟锡半导体电极或玻碳电极。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的CdTe-CS中CdTe和CS的质量比为1：(40-60)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的Ab2-SiO2@PDA由以下方法制备而成：多巴胺自聚合沉积包裹SiO2纳米粒子形成SiO2@PDA纳米复合物，用Ab2标记该SiO2@PDA纳米复合物，即得。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述SiO2纳米粒子的粒径为50-90nm，所述的SiO2纳米粒子根据stober法制备而成。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的Ab2-SiO2@PDA由以下方法制备而成：将SiO2纳米粒子、盐酸多巴胺与Tris溶于超纯水中，搅拌，得到SiO2@PDA纳米复合物；再将Ab2与SiO2@PDA纳米复合物混合孵育，即得Ab2-SiO2@PDA。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，SiO2纳米粒子、盐酸多巴胺与Tris的质量比为1：(0.3-2.3)：(0.15-0.2)，SiO2纳米粒子与超纯水的质量体积比为1.2-1.6mg/ml，SiO2@PDA纳米复合物和Ab2的质量比为1：(0.9-1.2)。
8.权利要求1-7任意一项所述的制备方法制备得到的光电化学免疫传感器。
CN201810275117.9A 2018-03-29 2018-03-29 一种检测ca125的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用 Active CN108469524B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810275117.9A CN108469524B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 一种检测ca125的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810275117.9A CN108469524B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 一种检测ca125的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108469524A CN108469524A (zh) 2018-08-31
CN108469524B true CN108469524B (zh) 2021-03-19

Family

ID=63262440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810275117.9A Active CN108469524B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 一种检测ca125的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108469524B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108802121B (zh) * 2018-06-08 2020-03-31 浙江大学 一种光电流溶解氧传感器
CN109709180B (zh) * 2019-03-04 2021-03-23 济南大学 一种自组装的有机半导体材料pc05纳米线检测癌细胞的光致电化学方法
CN109709181B (zh) * 2019-03-04 2021-02-09 济南大学 一种基于卟啉纳米棒-CdTe量子点阵列检测癌细胞的光致电化学方法
CN110702910B (zh) * 2019-08-27 2022-12-13 东南大学 一种检测dna甲基化酶活性的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用
CN110618177B (zh) * 2019-08-28 2021-12-21 江苏大学 一种链霉素电化学-光电化学双方法比率适配体传感器的制备方法及应用
CN110702924A (zh) * 2019-11-08 2020-01-17 东南大学 一种检测s100b的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用
CN110687303A (zh) * 2019-11-08 2020-01-14 东南大学 一种检测he4的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用
CN112816687B (zh) * 2020-12-31 2022-04-22 华南农业大学 一种利用机器学习进行图像匹配的广谱免疫传感器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104133069B (zh) * 2014-08-20 2015-07-08 济南大学 一种双功能标记光电化学传感器的制备方法及应用
CN108226461B (zh) * 2018-01-23 2020-05-19 东南大学 基于CdZnTeS量子点的电化学发光免疫传感器及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN108469524A (zh) 2018-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108469524B (zh) 一种检测ca125的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用
Zhang et al. Multiplexed sandwich immunoassays using flow-injection electrochemiluminescence with designed substrate spatial-resolved technique for detection of tumor markers
Liu et al. Magnetic graphene nanosheets based electrochemiluminescence immunoassay of cancer biomarker using CdTe quantum dots coated silica nanospheres as labels
CN110501393B (zh) 一种用于检测降钙素原的光电化学免疫传感器的制备方法
CN111693571B (zh) 一种基于光寻址电位传感器检测gpc3的方法
Wang et al. Electrochemical immunosensor with graphene/gold nanoparticles platform and ferrocene derivatives label
Wang et al. Quasi-photonic crystal light-scattering signal amplification of SiO2-nanomembrane for ultrasensitive electrochemiluminescence detection of cardiac troponin I
CN113311034B (zh) 一种检测转基因作物中Cry1Ab蛋白的原位比率光电化学传感器的制备方法
CN110927238B (zh) 一种检测前列腺特异性抗原的夹心型光电化学传感器的制备方法及应用
CN107328930B (zh) 一种基于双信号响应比率型丝网印刷电极免疫传感器的制备及应用
CN108896638B (zh) 一种基于二氧化钛掺杂石墨烯负载海参状金钯核壳纳米粒子的免疫传感器的制备方法及应用
CN109115751B (zh) 针对呕吐毒素的TiO2-B整合型免过氧化氢电致化学发光传感器的构建
Kong et al. Gold nanoparticle/DNA/methylene blue nanocomposites for the ultrasensitive electrochemical detection of carcinoembryonic antigen
CN110220889B (zh) 一种双猝灭原降钙素电化学发光传感器的制备方法
CN109613244B (zh) 一种Ag@Pt-CuS标记的免疫传感器的制备方法及应用
CN110501401B (zh) 一种基于钼酸铋/锌掺杂硫化镉/金的光电化学免疫传感器的制备方法
CN106066324A (zh) 一种电致化学发光生物传感器标记物的制备方法及应用
CN113092452A (zh) 一种生物化学传感器的制备方法及应用
Habibi et al. A novel label-free electrochemical immunesensor for ultrasensitive detection of LT toxin using prussian blue@ gold nanoparticles composite as a signal amplification
Luo et al. Development of a gold nanoparticles based chemiluminescence imaging assay and its application
CN112526135A (zh) 一种检测前列腺特异性抗原的光电化学生物传感器的制备方法及应用
CN110530949B (zh) 一种基于铜纳米簇-共振能量转移体系构建的免疫传感器的制备方法
Rahmawati et al. Electrogenerated Chemiluminescence for Immunoassay Applications
Sun et al. Design and development of biosensors for progesterone detection
CN108896632B (zh) 一种测定甲胎蛋白含量的光电化学免疫传感器及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant