CN112881492A - 基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系及其制备方法 - Google Patents

基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及医学检验和生物传感器技术领域，具体为一种基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系，包括基板、电极条、工作电极和绝缘层；所述工作电极为人绒毛膜促性腺激素肽适配体修饰的电极；所述工作电极的数量为至少一个；所述电极条为导电材料形成的导电线路；所述电极条的数量为至少一条；所述每一条电极条连接一个工作电极；所述绝缘层覆盖所述基板和所述电极条。本发明还提供所述电极体系的制备方法。本发明的电极体系可以准确检测生物样本如血、尿中HCG的含量，成本低、操作简单。用于HCG检测，结果显示HCG与肽适配体结合的特异性好，灵敏度高、稳定性好，可以批量生产，有望实现小型化，用于家庭快速检测。

Description

基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系及其 制备方法
技术领域
本发明涉及医学检验和生物传感器交叉技术领域，特别是涉及一种基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系及其制备方法。
背景技术
生物传感器是一类特殊的传感器，主要用于化学和生物物质的微量含量测定。在结构上主要有生物敏感元件(如酶、蛋白质、DNA、核酸适配体Apatemer、抗体、抗原、生物膜、微生物、细胞、组织等)和信号转换器(将生化反应转变成可定量的物理或化学信号)两部分组成。具体原理为待测物扩散进入固定化生物敏感膜层，经分子识别，发生生化反应，产生的反应信号经过换能器转变成可定量和可处理的信号，再经二次仪表(检测放大器)放大并输出。
生物传感器的电极除了保持生物分子的功能性，还需要保证其在固定到电极材料表面后的稳定性，在固定后能长期保存或者在修饰了化学基团(如-COOH、-NH2、-OH、-SH等)后仍然有活性。生物传感器的灵敏度、响应时间、稳定性和重复性很大程度上都依赖于电极的稳定性。电极的稳定性与其制作工艺和被固定的生物分子的类型、数量等均相关。
丝网印刷是一种古老的印刷术。丝网印刷由五大要素构成，丝网印版、刮板、油墨、印刷台以及承印物。利用丝网印版图文部分网孔可透过油墨，非图文部分网孔不能透过油墨的基本原理进行印刷。印刷时在丝网印版的一端倒入油墨，用刮板对丝网印版上的油墨部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端匀速移动，油墨在移动中被刮板从图文部分的网孔中挤压到承印物上。
丝网印刷电极即是基于丝网印刷技术制成，始于20世纪九十年代，是生物传感器中的一种，现已使用于环境、医学或农业食品领域的电化学分析中。它们具有诸多优势，使其成为质量控制、科学研究和电化学教学的理想工具，但却存在特异性、稳定性差，检测准确度低，很难控制电极误差、电极易脱落等问题。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体(HCG)的丝网印刷电极体系。
本发明的另一目的在于提供了所述基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系，包括：基板、电极条、工作电极和绝缘层；
所述工作电极为人绒毛膜促性腺激素肽适配体修饰的电极；所述工作电极的数量为至少一个；所述电极条为导电材料形成的导电线路；所述电极条的数量为至少一条；
所述电极条与所述工作电极连接，每一条电极条连接一个工作电极；所述电极条和所述工作电极位于所述基本和所述绝缘层之间；所述绝缘层覆盖所述基板和所述电极条。
进一步的，所述基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系，还包括对电极，所述对电极与单独的一条所述电极条连接。
进一步的，所述基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系，还包括参比电极，所述参比电极与单独的一条所述电极条连接。
进一步的，所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体包括下列P1至P6所示的任意一条肽链结构：
(SEQ ID NO.1)P1：MHLMRMKPLLLT；
(SEQ ID NO.2)P2：MHPRKMLQLMLN；
(SEQ ID NO.3)P3：STRLRRRSRRQT；
(SEQ ID NO.4)P4：PPLRINRHILTR；
(SEQ ID NO.5)P5：MKLKPMRIMINP；
(SEQ ID NO.6)P6：MKSRMLPLNRRL。
进一步的，所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体，其包括的肽链结构为经过修饰的肽链结构；所述修饰包括极性甘氨酸修饰；所述极性甘氨酸修饰包括：在所述P1至P6任一项所示的肽链结构的至少一端引入3个极性甘氨酸结构。
优选的，经过极性甘氨酸修饰后的肽链结构为P11至P61所示的肽链结构：
(SEQ ID NO.7)P11：GGGMHLMRMKPLLLT；
(SEQ ID NO.8)P21：GGGMHPRKMLQLMLN；
(SEQ ID NO.9)P31：GGGSTRLRRRSRRQT；
(SEQ ID NO.10)P41：GGGPPLRINRHILTR；
(SEQ ID NO.11)P51：GGGMKLKPMRIMINP；
(SEQ ID NO.12)P61：GGGMKSRMLPLNRRL。
进一步的，所述P1至P6所示的肽链结构或所述P11至P61所示的肽链结构还可以是经过半胱氨酸修饰的肽链结构，所述半胱氨酸修饰包括：在所述P1至P6所示的各肽链结构或所述P11至P61所示的各肽链结构的一端引入半胱氨酸。
一种基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系的制备方法，包括：
S1：制备基础电极体系，包括：基板选择和浆料选择；确定网版参数、电极参数等；进行丝网印刷；在电极表面沉积金属纳米颗粒层；
S2：用人绒毛膜促性腺激素肽适配体对基础电极体系进行修饰；封闭未结合所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体的空白活性位点。
进一步的，所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体包括括P1至P6任一项所示的肽链结构：
(SEQ ID NO.1)P1：MHLMRMKPLLLT；
(SEQ ID NO.2)P2：MHPRKMLQLMLN；
(SEQ ID NO.3)P3：STRLRRRSRRQT；
(SEQ ID NO.4)P4：PPLRINRHILTR；
(SEQ ID NO.5)P5：MKLKPMRIMINP；
(SEQ ID NO.6)P6：MKSRMLPLNRRL。
进一步的，所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体，其包括的肽链结构为经过修饰的肽链结构；所述修饰包括极性甘氨酸修饰；所述极性甘氨酸修饰包括：在所述P1至P6任一项所示的肽链结构的至少一端引入3个极性甘氨酸。
优选的，经过极性甘氨酸修饰后的肽链结构为P11至P61所示的肽链结构：
(SEQ ID NO.7)P11：GGGMHLMRMKPLLLT；
(SEQ ID NO.8)P21：GGGMHPRKMLQLMLN；
(SEQ ID NO.9)P31：GGGSTRLRRRSRRQT；
(SEQ ID NO.10)P41：GGGPPLRINRHILTR；
(SEQ ID NO.11)P51：GGGMKLKPMRIMINP；
(SEQ ID NO.12)P61：GGGMKSRMLPLNRRL。
进一步的，所述P1至P6所示的肽链结构或所述P11至P61所示的肽链结构还可以是经过半胱氨酸修饰的肽链结构，所述半胱氨酸修饰包括：在所述P1至P6所示的各肽链结构或所述P11至P61所示的各肽链结构的一端引入半胱氨酸。
进一步的，步骤S1中，所述丝网印刷操作的方法包括：
①印刷基底预处理；
②将丝网网版、刮刀用进行清洗，备用；
③调整好网版与基底的距离，将网版固定；调整好刮刀与网版的倾斜角度；
④调制好导电碳浆，用精密调速混匀器搅拌5min，放置在网版上；在片材上按图印刷导电银浆后，140℃烘干60min，回收浆料，清洗网版、刮胶和刮刀，按照同样的方法印刷其它浆料层(银/氯化银层，120℃烘干30min；绝缘油墨层，120℃烘干30min)。
⑤检测。
进一步的，步骤S1中，所述在电极表面沉积氯金酸的操作方法包括：配制1mM的氯金酸溶液，并将电极放入其中，采用循环伏安法进行电沉积；电沉积条件为：电压设置0～-1.4V，15圈，扫速0.5V/s。
进一步的，步骤S2中，所述用人绒毛膜促性腺激素的肽适配体对基础电极体系进行修饰的操作包括：配制成50mM TCEP溶液；用PBS作稀释剂，配制含人绒毛膜促性腺激素肽适配体浓度为2mg/mL的肽适配体溶液；取等体积的所述肽适配体溶液和所述TCEP溶液，配制浓度为1mg/mL(5mM)的肽标准溶液(TCEP浓度为25mM，还原比1:5)，重复操作，将肽标准溶液浓度稀释100倍至1μg/mL(50μM)；吸取肽标准溶液(50μM)滴加到工作电极表面，室温孵育进行自组装20～30h；PBS冲洗电极修饰表面，除去电极表面未结合上的游离寡肽，去除电极表面的残余液体。
进一步的，步骤S2中，所述“封闭未结合所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体的空白活性位点”的操作包括：
用PBS作溶剂，配制浓度为1mM的六巯基己醇(MCH)溶液；吸取MCH溶液(1mM)滴加到工作电极表面，室温孵育；PBS冲洗电极修饰表面，晾干。
本发明的有益效果：
相对于现有技术，本发明提供了一种基于肽适配体检测人绒毛膜促性腺激素的丝网印刷电极体系。通过免疫印迹法(Western Blot，WB)对肽噬菌体文库初步筛选出的人绒毛膜促性腺激素(HCG)肽适配体进行验证，确定结合比例，对肽适配体进行半胱氨酸和甘氨酸修饰并表征；以三电极系统为例，制作丝网印刷电极，对丝网印刷电极进行电沉积氯金酸；将肽适配体通过Au-SH自组装修饰到丝网印刷电极表面，确定还原比例和自组装最佳条件；采用六巯基己醇对电极的未结合所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体的空白活性位点进行封闭；将修饰电极用于HCG检测，HCG与肽适配体特异性结合，形成复合物，阻碍工作电极表面电子的传递，通过外加交流阻抗法定量HCG；对修饰电极进行线性、选择性、灵敏度、稳定性等考察，结果显示HCG与肽适配体结合的特异性好，灵敏度高、稳定性好。
本发明的电极体系可以准确检测生物样本如血、尿中HCG的含量，成本低、操作简单、灵敏度高、稳定性好，可以批量生产，有望实现小型化，用于家庭快速检测。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明的电极体系结构示意图。
图2是网版设计图，其中图2A为导线与电极网板图、图2B为绝缘油墨网板图、图2C为两张网板印刷成品图。
图3是本发明的丝电极体系结构组装示意图。
图4是工作电极表面沉积氯金酸后的电沉积图像。
图5是工作电极表面沉积氯金酸前后的阻抗图。
图6是工作电极表面沉积氯金酸前后循环伏安图。
图7是电阻电流随浓度变化情况。
图8是标准曲线，即电阻与浓度线性关系图，其中：纵坐标(Y)为各电极孵育HCG前后电阻差值，横坐标(X)为HCG工作液的浓度，浓度单位为mIU/mL。
具体实施方式
以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
本申请实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。本申请实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购等途径获得的常规产品。
参见图1和图3，本发明的基于肽适配体检测人绒毛膜促性腺激素的丝网印刷电极体系，包括：基板100、电极条200、工作电极400和绝缘层600；
所述工作电极400为人绒毛膜促性腺激素肽适配体修饰的电极；所述工作电极400的数量为至少一个；所述电极条200为导电材料形成的导电线路；所述电极条200的数量为至少一条；
所述电极条200与所述工作电极400连接，每一条电极条200连接一个工作电极400；所述电极条200和所述工作电极400位于所述基板100和所述绝缘层600之间；所述绝缘层600覆盖所述基板100和所述电极条200；所述绝缘层600上有电极曝露位610，用于曝露电极。
在单通道电极中，所述工作电极400数量为一个；多通道电极中，所述工作电极400可以是多个。所述电极条200是导电浆料通过丝网印刷到所述基板100上的供电流行走的电流通道，其每一条连接一个电极(此处的电极包括但不限于工作电极400)。
在一些实施例中，所述基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系，还包括对电极300，所述对电极300与单独的一条所述电极条200连接。
在一些实施例中，所述基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系，还包括参比电极500，所述参比电极500与单独的一条所述电极条200连接。
在一些实施例中，所述基板100包括聚氯乙烯(PVC)基板、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板、聚碳酸酯(PC)基板等柔性基板；或陶瓷板、玻璃板、铝片等硬性基板。
在一些实施例中，所述工作电极400包括碳电极层、金属纳米颗粒层、肽适配体层；所述金属纳米颗粒层覆盖于所述碳电极层之上；所述肽适配体层覆于所述金属纳米颗粒层之上，所述肽适配体层中的肽适配体与所述金属纳米颗粒层中的金属纳米颗粒通过自组装结合。
具体的，所述金属纳米颗粒层的形成方式之一是：通过在工作电极400表面沉积氯金酸形成金纳米颗粒层。
在一些实施例中，所述工作电极400还包括封闭层，用于封闭未结合所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体的空白活性位点。
在一些实施例中，所述绝缘层为绝缘油墨层。
实施例一制备本发明的基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系
本实施例仅以三电极系统来举例说明本发明的基于肽适配体检测人绒毛膜促性腺激素的丝网印刷电极体系的制备过程。本发明基于肽适配体检测人绒毛膜促性腺激素的丝网印刷电极体系还可以是单电极体系或双电极体系。
一、基础电极体系的制备
1.1、材料选择
1.1.1基板
基板选择主要考虑耐热度和平整度，浆料热固化温度达120℃，因此选择耐高温基材；由于表面分子组装的需要，通常电极需要基底表面提供较好的平整度。本实施例优选PET材料作为基板。
1.1.2浆料
本实施例优选采用三电极体系，并比较了银/氯化银(80/20)浆料和碳浆料印制参比电极的稳定性，选择银/氯化银(80/20)印制参比电极，碳浆印制对电极、工作电极和导线，绿色热固化绝缘油墨印制绝缘层。银/氯化银(80/20)，银与氯化银的比例为80：20，低半电池电位、粘合力强、固化快，具有良好电流感知，电阻值小于0.465Ω/cm2，固化条件：120℃固化30min。碳浆，低阻值(标识电阻为10Ω/cm2)，粘合力强，固化快，具有良好柔韧性，优良丝印性能，固化条件：120℃固化30min。绝缘油墨，电阻值高、附着力强、绿色表面、优越弯折性、固化快、优良丝印性能，固化条件：120℃固化30min。
1.2、网版设计
根据三电极系统丝网印刷电极的需要，设计如图1所示的34mm*12mm的丝网印刷电极。如图2所示(其中图2A为导线与电极网板图、图2B为绝缘油墨网板图、图2C为两张网板印刷成品图)，网版内容大小40cm*50cm，每个网板上能印制84个电极。网版参数：张力20牛，网目300，膜厚20μm。网目越大，在基板表面的油墨越少，电阻越大，但是平整提高；而网目越小，渗透的油墨越多，比较容易糊版。
1.3、丝网印刷步骤
参见图3的电极体系结构组装示意图：
①将印刷基板即PET聚酯膜切成大小为50*60cm大小，用超纯水清洗，甩干后置烘箱中于120℃烘烤15min，以防止板在后续高温加热工序中变形，冷却后备用。
②将丝网网版、刮刀用洗网水进行清洗，待自然挥干后备用。
③印刷电极时，将刮刀与网版的倾斜角度调至控制在60～80度，并调整网距为h＝2～3mm，将网版固定。
刮刀的角度是指刮刀与网版所形成的夹角。刀角大，刮刀对油墨的挤压力小，所以下墨量小，但压力大，与丝网的摩擦力大，刮刀对油墨的挤压力大,下油量也大，但有时造成填油过量，且与印刷面接触会变差。
网距指网版与承印物之间的距离，用h表示。网距的作用是使丝网要印刷时能以线接触或线分离的方式进行。h>0称离网印刷，并根据效果再适当调整。网距越大，丝网的回弹力就越强，剥网的速度就越快，则越有利于图案的清晰。但是随网距的增加，丝网的拉伸变形也会有所增加，从而引印刷图案尺寸的误差和位置精度的误差。
④按照产品说明书调制好导电碳浆(生产商：依美集团)，用精密调速混匀器搅拌5min，放置在网版上。在片材上按图印刷导电银浆后，140℃烘干60min，回收浆料，清洗网版、刮胶和刮刀，按照同样的方法印刷其它浆料，干燥条件如表1所示。
表1：各浆料层干燥处理条件
浆料 处理温度(℃) 处理时间(min)
碳浆 120 30
银/氯化银 120 30
绝缘油墨 120 30
⑤检测：随机抽取不同批次的丝网印刷电极进行电阻的测试，比较批内差异。通过循环伏安法研究丝网印刷电极在铁氰化钾溶液中电化学行为，扫描速度为100mV/s，结果显示批内差异RSD小于5％。
1.4、工作电极表面沉积氯金酸
配制1mM的氯金酸(HAuCl4)，将电极放入其中，进行电沉积。沉积条件：循环伏安法(CV)电压设置0～-1.4V，15圈，扫速0.5V/s。电沉积图像如图4所示，电沉积完成后在电解质溶液中观察电极的电化学性质：进行循环伏安扫描(结果参见图6)和交流阻抗扫描(CV条件：-0.3～0.6V，0.05V/s，交流阻抗(EIS)扫描条件：1～10000Hz)，观察其阻抗，阻抗图如图5所示，电沉积前后电阻从700Ω降至50Ω，电流响应从150μA升至220μA。
二、制备基于本发明的人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系
2.1、肽适配体修饰工作电极
称取TCEP 72mg(mw＝286.65g/mol，99.4％)，加入5mLPBS，配制成50mM的TCEP还原剂溶液；向2mg的本发明的人绒毛膜促性腺激素肽适配体中加入1mLPBS，涡旋混匀，配制成2mg/mL的肽适配体溶液；取配制好的2mg/mL的肽适配体溶液100μL，加入100μL配制好的TCEP溶液，配制成1mg/mL(5mM)的肽适配体标准溶液(TCEP浓度为25mM，还原比1:5)，重复操作，将肽标准溶液浓度稀释100倍至1μg/mL(50μM)；吸取20μL肽标准溶液(50μM)滴加到工作电极表面，室温(25度)孵育进行自组装22h，PBS冲洗电极修饰表面，除去电极表面未结合上的游离寡肽，用洗耳球轻轻吹去电极表面的残余液体。
修饰完成后，在电解质Fe(CN)6 3-/4-溶液中记录修饰电极的电化学性质，DPV(差分脉冲伏安法)参数：Pluse Height：25mV，Pluse Width：0.01s，Step Height：10mV，StepWidth：0.2s；EIS参数(频率范围)：10000Hz～1Hz。
2.2、六巯基己醇(MCH)封闭未结合所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体的空白活性位点
称取1.37mg的MCH(AR，mw＝134.24，98％)，加入10mLPBS，配制成1mM的MCH溶液；吸取15μL MCH溶液(1mM)滴加到工作电极表面，室温孵育30min，PBS冲洗电极修饰表面，晾干。
封闭完成后，在三电极上滴加80μL的Fe(CN)6 3-/4-溶液，记录封闭后电极的电化学性质，DPV参数：Pluse Height：25mV，Pluse Width：0.01s，Step Height：10mV，Step Width：0.2s；EIS参数(频率范围)：10000Hz～1Hz。
2.3、标准曲线和线性
工作液的配制：取1.2mg/mL(5000IU/mg)的HCG标准品4μL，加入996μLPBS稀释，配制成4800ng/mL(24IU/mL)的工作液HCG-1(工作液ID)。并在工作液HCG-1的基础上，按照表2的梯度配制其他浓度的HCG工作液。
表2：HCG工作液梯度浓度
Figure BDA0002953660920000091
分别取不同浓度的工作液20μL分别滴涂在同一批次的丝网印刷电极体系的工作电极上，室温孵育1h，孵育结束后用PBS清洗电极三次，以洗去未结合的HCG。记录各电极在5mM的Fe(CN)6 3-/4-溶液中的CV、DPV和EIS图，利用ZSimpWin对EIS奈奎斯特图进行拟合，记录电阻与电流峰值，电阻电流随浓度变化情况如图7所示。采用1/X2作为权重建立标准曲线，通过最小二乘法进行线性回归运算，对方法的线性进行考察。以各电极孵育HCG前后电阻差值作为纵坐标(Y)，以HCG的浓度作为横坐标(X)，浓度单位为mIU/mL，建立标准曲线如图8所示。
结果显示，电阻变化值与浓度均具有良好的线性关系(n＝5)。线性方程为：Y＝0.3610*X+64.92，相关系数R2为0.9264。在25-1500mIU/mL范围内，阻抗变化与浓度成正比，DPV与EIS结果相互验证。
实施例二基于人绒毛膜促性腺激素肽适配的丝网印刷电极体系的性能验证
(一)特异性验证试验
以促甲状腺激素(TSH)、卵泡刺激素(FSH)和黄体生成激素(LH)为干扰物质考察实施例一制得的肽适配体电极的选择性。在1:5还原的25mM肽适配体修饰的电极上测定干扰物质的梯度浓度与HCG定量下限浓度(肽适配体修饰电极定量下限为5mIU/mL)响应比较，干扰物质梯度浓度如表3所示。
表3：各干扰物质梯度浓度
干扰物质 正常参考值 低浓度 中浓度 高浓度
TSH 0.35～5.5μIU/mL 1.0μIU/mL 8.0μIU/mL 25.0μIU/mL
FSH 2.49～16.4mIU/mL 5mIU/mL 15mIU/mL 50mIU/mL
LH 2.75～49.7mIU/mL 6mIU/mL 20mIU/mL 60mIU/mL
结果表明：电极体系对三种干扰物质每个浓度响应均低于HCG定量下限浓度响应的3％，表明本发明构建的电极体系对HCG的检测具有特异性。
(二)稳定性验证试验
按照实施例一的标准方法制备适配体修饰电极体系6支。首次测定：用三支测定浓度为5mIU/mL、125mIU/mL和1500mIU/mL的HCG工作液，另外三只电极4℃贮存。第二次测定：取4℃贮存30天后得另外三只电极，测定5mIU/mL、125mIU/mL和1500mIU/mL的HCG工作液，与首次测定的同一批次按照相同方法修饰的电极电阻变化和电流响应相比较，5mIU/mL电流响应为首次测定的95％，125mIU/mL为首次测定的92％，1500mIU/mL为首次测定的90％，结果表明，电极体系稳定性优异。
(三)准确度和精密度
取HCG标准品重新配置工作液和浓度为5mIU/mL，125mIU/mL和1500mIU/mL的工作液，用同一批次按照实施例一的方法制备的电极体系进行测定，将响应代入线性方程(Y＝0.3610*X+64.92)得出的浓度与真实浓度比较，三个浓度准确度在85％～115％范围内，符合生物样本的检测需求。
在同样的条件下按照实施例一的方法制备五个修饰电极体系对同一浓度的HCG工作液(125mIU/mL)进行检测，相对标准误差分别是4.1％，小于15％，符合生物样本检测需求。
本发明的基于肽适配体检测人绒毛膜促性腺激素的丝网印刷电极体系在使用MCH封闭未结合所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体的空白活性位点之后，电阻下降，其原因主要是MCH使肽解聚，排列更有序。本发明电极体系的自组装时间不得低于5h，时间越长，效果越好。本发明对比了不同肽段还原比例下电极的稳定性，发现肽段：TCEP为1:5时，电极体系稳定性最佳，其原因主要是较多还原型巯基与金在电极表面形成Au-SH键，加强固定效果，增大定量上限，同时因本底增加减小了下限。肽适配体修饰电极体系定量下限为5mIU/mL。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
序列表
<110> 长沙市信励致和科技有限责任公司
<120> 基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系及其制备方法
<160> 12
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
Met His Leu Met Arg Met Lys Pro Leu Leu Leu Thr
1 5 10
<210> 2
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
Met His Pro Arg Lys Met Leu Gln Leu Met Leu Asn
1 5 10
<210> 3
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
Ser Thr Arg Leu Arg Arg Arg Ser Arg Arg Gln Thr
1 5 10
<210> 4
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
Pro Pro Leu Arg Ile Asn Arg His Ile Leu Thr Arg
1 5 10
<210> 5
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
Met Lys Leu Lys Pro Met Arg Ile Met Ile Asn Pro
1 5 10
<210> 6
<211> 12
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
Met Lys Ser Arg Met Leu Pro Leu Asn Arg Arg Leu
1 5 10
<210> 7
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
Gly Gly Gly Met His Leu Met Arg Met Lys Pro Leu Leu Leu Thr
1 5 10 15
<210> 8
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 8
Gly Gly Gly Met His Pro Arg Lys Met Leu Gln Leu Met Leu Asn
1 5 10 15
<210> 9
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 9
Gly Gly Gly Ser Thr Arg Leu Arg Arg Arg Ser Arg Arg Gln Thr
1 5 10 15
<210> 10
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 10
Gly Gly Gly Pro Pro Leu Arg Ile Asn Arg His Ile Leu Thr Arg
1 5 10 15
<210> 11
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 11
Gly Gly Gly Met Lys Leu Lys Pro Met Arg Ile Met Ile Asn Pro
1 5 10 15
<210> 12
<211> 15
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 12
Gly Gly Gly Met Lys Ser Arg Met Leu Pro Leu Asn Arg Arg Leu
1 5 10 15

Claims (10)

1.一种基于肽适配体检测人绒毛膜促性腺激素的丝网印刷电极体系，其特征在于，所述电极体系包括：基板、电极条、工作电极和绝缘层；
所述工作电极为人绒毛膜促性腺激素肽适配体修饰的电极；所述工作电极的数量为至少一个；所述电极条为导电材料形成的导电线路；所述电极条的数量为至少一条；
所述电极条与所述工作电极连接，且每一条电极条连接一个工作电极；所述绝缘层覆盖所述基板和所述电极条。
2.根据权利要求1所述的基于肽适配体检测人绒毛膜促性腺激素的丝网印刷电极体系，其特征在于，所述工作电极包括碳电极层、金属纳米颗粒层、肽适配体；所述金属纳米颗粒层覆盖于所述碳电极层之上；所述肽适配体覆于所述金属纳米颗粒层之上。
3.根据权利要求1或2所述的基于肽适配体检测人绒毛膜促性腺激素的丝网印刷电极体系，其特征在于，所述工作电极还包括封闭层，用于封闭未结合所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体的空白活性位点。
4.根据权利要求1或2所述的基于肽适配体检测人绒毛膜促性腺激素的丝网印刷电极体系，其特征在于，所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体包括SEQ ID NO.1至SEQ ID NO.6所示的任意一条肽链结构。
5.根据权利要求4所述的基于肽适配体检测人绒毛膜促性腺激素的丝网印刷电极体系，其特征在于，所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体包括的肽链结构为经过极性甘氨酸修饰的包括的肽链结构和/或经过半胱氨酸修饰的包括的肽链结构。
6.一种基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
S1：制备基础电极体系，并在基础电极体系的在工作电极表面沉积金属纳米颗粒层；
S2：用人绒毛膜促性腺激素肽适配体对工作电极进行修饰。
7.根据权利要求6所述的基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系的制备方法，其特征在于，所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体包括SEQ ID NO.1至SEQ ID NO.6所示的任意一条肽链结构。
8.根据权利要求6所述的基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系的制备方法，其特征在于，所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体包括的肽链结构为经过极性甘氨酸修饰的包括的肽链结构和/或经过半胱氨酸修饰的包括的肽链结构。
9.根据权利要求6所述的基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述用人绒毛膜促性腺激素的肽适配体所述对工作电极进行修饰的操作包括：配制浓度为50μM的人绒毛膜促性腺激素肽适配体溶液；并将所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体溶液滴加到所述工作电极的金属纳米颗粒层上，孵育20～30h。
10.根据权利要求6所述的基于人绒毛膜促性腺激素肽适配体的丝网印刷电极体系的制备方法，其特征在于，步骤S2中，还包括封闭未结合所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体的空白活性位点；所述封闭未结合所述人绒毛膜促性腺激素肽适配体的空白活性位点操作包括：
配制六巯基己醇溶液；吸取所述MCH溶液滴加到工作电极表面，室温孵育；冲洗电极表面，晾干。
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WO2024013024A1 (en) * 2022-07-14 2024-01-18 Hei Therapeutics Aps Biosensor for detection of tsh levels

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