本发明专利技术提供一种纳米生物传感器，由已标记碳量子点的伴刀豆蛋白和胆固醇传感器通过自组装而成，所述的胆固醇传感器是由环糊精修饰的纳米金与罗丹明6G共孵育后除去多余反应物而得。并进一步提供了这种纳米生物传感器的制备方法以及应用。本发明专利技术的纳米生物传感器是基于荧光共振能量转移理论构建而成，可以同时检测葡萄糖和胆固醇，并且在检测过程中不会出现相互干扰，是一种新型、简便、低成本、快速、高灵敏度的双重物质定量检测传感器。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种纳米生物传感器，由已标记碳量子点的伴刀豆蛋白和胆固醇传感器通过自组装而成，所述的胆固醇传感器是由环糊精修饰的纳米金与罗丹明6G共孵育后除去多余反应物而得。并进一步提供了这种纳米生物传感器的制备方法以及应用。本专利技术的纳米生物传感器是基于荧光共振能量转移理论构建而成，可以同时检测葡萄糖和胆固醇，并且在检测过程中不会出现相互干扰，是一种新型、简便、低成本、快速、高灵敏度的双重物质定量检测传感器。【专利说明】—种对葡萄糖和胆固醇同步检测的纳米生物传感器
本专利技术属于生化分析领域，更具体地，涉及一种对葡萄糖和胆固醇同步检测的纳米生物传感器及其制备方法和应用。
技术介绍
FRET即荧光共振能量转移是较早发展起来的一门技术，随着绿色荧光蛋白应用技术的发展，FRET已经成为检测活体中生物大分子纳米级距离和纳米级距离变化的有力工具，在生物大分子相互作用分析、细胞生理研究、免疫分析等方面有着广泛的应用。荧光共振能量转移是距离很近的两个荧光分子间产生的一种能量转移现象。当供体荧光分子的发射光谱与受体荧光分子的吸收光谱重叠，并且两个分子的距离在10 nm范围以内时，就会发生一种非放射性的能量转移，即FRET现象，使得供体的荧光强度比它单独存在时要低的多(荧光猝灭)，而受体发射的荧光却大大增强(敏化荧光)。基于FRET理论构建的纳米生物传感器，在本领域的研究中一直占据着举足轻重的地位。 葡萄糖是最显著的能量源，在人体代谢过程中，血液中的葡萄糖的浓度被认为是对人体健康状况医疗诊断中的一项重要指标。截至目前，血糖测定主要是基于荧光和电化学方法。电化学方法是简单的和快速的，并已被广泛用于在葡萄糖传感器设计中，但该信号容易受血清中或者尿液中的还原性基质如抗坏血酸和尿素的影响，在实际测量中仍存在误差。作为一项高灵敏度和无损坏性的技术，荧光已被广泛应用于各种原理葡萄糖传感器的设计。虽然目前检测葡萄糖的报道层出不穷，但是基于复杂生物样品基质如血清里的生物分子(葡萄糖)的检测，仍有探索新技术的意义。迄今为止，现有技术中基于FRET原理的葡萄糖传感器尚不多见。 胆固醇是动物细胞膜的一个重要组成部分和合成不同生物分子如胆酸类、类固醇激素、维他命D的主要前体。但血清中过量的胆固醇会在血管通道中形成斑块，从而阻碍血液的循环和导致心血管疾病。现有技术中用于胆固醇检测的方法主要有荧光分析、电化学分析、分子印迹技术等，但是这些检测方法中的选择性大多依赖于对胆固醇特异性识别的酶或抗体，并具有损坏性和成本相当昂贵。因此，针对血清或者食物样品，设计出简单、高选择性、低成本、快速和高灵敏的胆固醇方法仍然极具临床意义。 构建低成本、多功能的生物传感检测技术以解决日常生活及临床诊断中出现的问题是当前的热点。由于糖尿病、心脑血管疾病这两类疾病的居高不下，使得开发葡萄糖和胆固醇同步检测的、低成本、快速和高灵敏的生物传感检测技术尤为重要。因此，本专利技术公开一种基于FRET原理的纳米生物传感器，用于血清中的葡萄糖和胆固醇的同步检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于同步检测血清样品中葡萄糖和胆固醇的简易、低成本、高灵敏度的荧光纳米生物传感器。 为了实现这一专利技术目的，本专利技术首先提供一种纳米生物传感器，由已标记碳量子点的伴刀豆蛋白和胆固醇传感器通过自组装构建而成， 所述的胆固醇的传感器是由环糊精修饰的纳米金与罗丹明6G共孵育后除去多余反应物而得。 所述的已标记碳量子点的伴刀豆蛋白是通过碳量子点表面的大量羧基与伴刀豆球蛋白上的氨基形成酰胺键连接而成。 所述的环糊精修饰的纳米金呈酒红色。 本专利技术更进一步提供一种上述的纳米生物传感器的制备方法，包括以下步骤51.已标记碳量子点的伴刀豆蛋白的合成:所述的碳量子点是表面带大量羧基，通过将伴刀豆球蛋白的氨基进行活化，碳量子点以酰胺键的方式标记到伴刀豆球蛋白上；52.环糊精修饰的纳米金的合成:所述的环糊精修饰的纳米金，通过氯金酸盐与巯基-β -环糊精混合溶液在激烈磁性搅拌中加入氢氧化钠一步法合成；53.胆固醇传感器的合成:将步骤S2所得的环糊精修饰的纳米金与罗丹明6G混合，在摇床上共孵育；S4将步骤SI所得的已标记碳量子点的伴刀豆蛋白与步骤S3所得的胆固醇传感器在摇床上共孵育，即得。 步骤S3的共孵育的时间为1(Γ20分钟；步骤S4所述的共孵育的时间为30飞0分钟。 步骤S4所述的已标记碳量子点的伴刀豆蛋白与胆固醇传感器的重量比约为f 5: 1 步骤S3所述的环糊精修饰的纳米金与罗丹明6G的重量比约为1:100(Γ2000。 为了进一步说明本专利技术，专利技术人对本专利技术进行如下解释，但是不能理解为对本专利技术的限定。 本专利技术提供的是一种基于FRET荧光共振能量转移理论构建的生物传感器，是由碳量子点标记的伴刀豆球蛋白ConA与罗丹明6G共孵育后的环糊精修饰的纳米金自组装形成。巯基_β -环糊精修饰的纳米金作为所构建的生物传感器的荧光猝灭基团即能量受体，碳量子点标记的ConA和罗丹明6G作为能量的供体。罗丹明6G通过疏水作用进入环糊精的疏水空腔，而合成的碳量子点标记的ConA通过ConA上的糖的特异结合位点与环糊精上的D-吡喃葡萄糖单元自组装，简易高效得到目标纳米传感器。由于纳米金与ConA上的以及环糊精疏水空腔内的荧光基团距离很小，形成有效的荧光共振能量转移，使得碳量子点和罗丹明6G的荧光同时被纳米金猝灭。而当加入含葡萄糖的样本时，由于葡萄糖与ConA的结合力远大于环糊精与ConA的结合力，从而将纳米金从标记碳量子点的ConA上取代下来，伴随着纳米金与ConA距离的增加，FRET现象消失，碳量子点的荧光得以恢复。样本中葡萄糖含量与荧光的恢复情况呈线性关系，通过测定荧光发射强度从而可定量检测出样本的葡萄糖含量。而当加入含胆固醇的样本时，由于胆固醇与环糊精的疏水空腔的结合能力远强于罗丹明6G，从而取代出罗丹明6G，伴随着纳米金与罗丹明6G距离增加，FRET现象消失，使得其荧光恢复，荧光恢复情况与待测样本中的胆固醇含量有线性关系，通过测定荧光发射强度可定量检测出样本的胆固醇含量。由于选取的碳量子点与罗丹明6G这两种荧光染料具有不同波长的荧光发射，检测中不会发生相互干扰，从而实现多功能纳米生物传感器的构建。 本专利技术所述的纳米生物传感器的构建是将环糊精修饰的纳米金先与罗丹明6G共孵育后除去多余产物先构成检测胆固醇的传感器，再和已标记碳量子点的伴刀豆蛋白ConA通过自组装的简单过程来实现。 本专利技术中所述的碳量子点标记的伴刀豆球蛋白ConA，是碳量子点这种国际上公认的新型荧光染料在生物上的创新应用，碳量子点具有高量子产率、低成本、低毒性、低光漂白、高生物相容性等诸多优点，本专利技术公开的技术首次将碳量子点标记上伴刀豆球蛋白加以应用到生物传感器中，以提高检测的灵敏度及生物传感平台的稳定性。 所述的碳量子点是表面带大量羧基，通过将伴刀豆球蛋白ConA上的氨基进行活化，碳量子点以酰胺键的方式标记到ConA上，标记过程确保碳量子点的荧光特性及伴刀豆球蛋白ConA的蛋白特性不发生明显改变。 所述的ConA的标记以及涉及到具体样本中葡萄糖的检测环节需要用到含有Ca2+和Mn2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米生物传感器，其特征在于，由已标记碳量子点的伴刀豆蛋白和胆固醇传感器通过自组装构建而成，所述的胆固醇传感器是由环糊精修饰的纳米金与罗丹明6G共孵育后除去多余反应物而得。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：易长青，张肇敏，陈俊英，张璐璐，时宇鹏，潘益，张恒，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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