一种用于检测乳腺癌HER2的电化学免疫传感器及其检测方法技术

本发明专利技术提供一种用于乳腺癌生物标志物HER2检测的电化学免疫生物传感器。本发明专利技术以功能化的MoS2NFs纳米材料制备形成的MoS2NFs

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测乳腺癌HER2的电化学免疫传感器及其检测方法


[0001]本专利技术属于电化学免疫传感器、纳米复合材料
，涉及一种以镧基金属有机框架(La
‑
MOF)和氧化铅(PbO2)的新型复合物(La
‑
MOF
‑
PbO2)作为载体和信号放大材料的夹心型电化学免疫生物传感器，用于乳腺癌生物标志物HER2的检测。

技术介绍

[0002]乳腺癌目前已成为全球女性发病率第一的癌症，也是全球威胁女性健康的头号敌人，其发病率呈上升趋势，在用于乳腺癌诊断的生物标志物中，人类表皮生长受体2(human epidermal growth factor receptor 2HER2)是被广泛认为最有价值的标志物，最新研究表明，30％左右的乳腺癌患者存在HER2过表达，他已经成为临床中评价乳腺癌恶性程度、预后复发的重要指标，是乳腺癌诊疗过程中的重要标志物，因此，血清中的HER2的检测对于早期乳腺癌的诊断具有重要意义。
[0003]目前，HER2状态检测的技术主要是包括DNA(原位杂交，ISH)和蛋白(免疫组化，IHC)评估，但是由于其具有极具侵入性的活检、昂贵的标记检测、较长的周期、有限的分析灵敏度和目标特异性，以及缺乏多路复用的局限。相比之下，电化学生物传感器由于其具有成本低、高选择性、优越的灵敏度、可靠性、快速响应、小型化潜力便携、简单、非侵入性、易于使用、经济有效、一次性、无标签和实验室芯片诊断等优点，更适合用于HER2的检测。免疫电化学传感是基于抗原
‑
抗体的特异性识别作用进行定性定量的分析方法。HER2是非免疫原性小分子，能与特异性抗体(如单克隆抗体、多克隆抗体、噬菌体模拟表位肽、纳米抗体)进行结合。目前，基于免疫型电化学传感器检测乳腺癌HER2的研究相对较少，其中大多是基于金属纳米材料的良好性能而构建的。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种用于乳腺癌生物标志物HER2检测的电化学免疫生物传感器。本专利技术公开了一种以镧基金属有机框架(La
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MOF)和氧化铅(PbO2)的新型复合物(La
‑
MOF
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PbO2)作为载体和信号放大材料的夹心型电化学免疫生物传感器，用于乳腺癌生物标志物HER2的检测。本专利技术先利用搅拌合成法制备La
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MOF
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PbO2，然后将金纳米粒子固载在上述材料中，并与含有氨基的信标(Tb)和ahti
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HER2(Ab2)混合搅拌，通过Au
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N键结合制备PbO2‑
La
‑
MOF
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AuNPs
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Tb
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Ab2复合物。将anti
‑
HER2(Ab1)固载在聚乙烯亚胺(PEI)功能化二硫化钼纳米花(MoS2NFs
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PEI)和金纳米粒子(AuNPs)组装的传感界面上，通过加入目标蛋白后，利用抗原抗体的特异性结合构建检测HER2的三明治型生物传感器。结果显示本专利技术中以PbO2‑
La
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MOF
‑
Au
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Tb为纳米探针制备的传感器不仅具有更强的信号放大作用，而且还具有线性范围宽、特异性强和分析时间短等优点，可为乳腺癌的早期诊断提供一种新方法。
[0005]除特殊说明外，本专利技术所述份数均为重量份，所述百分比均为质量百分比。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0007]一种用于乳腺癌生物标志物HER2检测的电化学免疫生物传感器，其特征在于，通过信号探针La
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MOF
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PbO2‑
AuNPs
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Tb分散液和基底材料MoS2NFs
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PEI分散液构建用于乳腺癌生物标志物HER2检测的电化学免疫生物传感器；
[0008]信号探针La
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MOF
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PbO2‑
AuNPs
‑
Tb分散液的制备：
[0009]在La
‑
MOF
‑
PbO2‑
AuNPs分散液中加入Tb粉末，在4℃搅拌12h，离心，水洗，将沉淀物分散在超纯水中，得到La
‑
MOF
‑
PbO2‑
AuNPs
‑
Tb分散液；所述La
‑
MOF
‑
PbO2‑
AuNPs分散液的制备步骤为：在La
‑
MOF
‑
PbO2分散液中加入AuNPs，4℃搅拌12h，离心，沉淀物水洗，然后分散在超纯水中，得到La
‑
MOF
‑
PbO2‑
AuNPs分散液；所述La
‑
MOF
‑
PbO2分散液的制备步骤为：La
‑
MOF粉末和PbO2粉末溶于超纯水中室温搅拌12h，离心，沉淀物水洗，然后分散在超纯水中，得La
‑
MOF
‑
PbO2分散液；
[0010]基底材料MoS2NFs
‑
PEI分散液的制备：
[0011]将MoS2NFs粉末分散超纯水中，超声均匀，加入1％PEI，室温搅拌24h后，离心，沉淀物用超纯水洗涤，然后分散在超纯水中，得到MoS2NFs
‑
PEI分散液；所述MoS2NFs粉末的制备步骤为：将Na2MoO4·
2H2O和CH3CSNH2溶于超纯水中，将混合液搅拌1h后，置于衬有聚四氟乙烯的高压釜中，在200℃下反应16h，离心，沉淀物用超纯水和无水乙醇(v/v＝1:2)的混合液洗涤，然后在50℃烘箱中干燥得MoS2NFs粉末。
[0012]所述La
‑
MOF的制备方法为：将2
‑
氨基对苯二甲酸和La(NO3)2·
6H2O溶于N
‑
N
‑
二甲基甲酰胺中，在室温下搅拌10min后转移到反应釜中150℃反应6h，自然冷却至室温后，离心，沉淀物即是La
‑
MOF。
[0013]所述PbO2的制备方法为：将Pb(NO3)2和PVP溶于NaOH溶液中，强烈搅拌20min后形成透明溶液，然后加入(NH4)2S2O8，在不断搅拌下形成均匀溶液后转移到衬有聚四氟乙烯的高压釜中，在90℃下反应10h，然后将高压釜自然冷却至室温，离心，沉淀物即是PbO2。
[0014]本专利技术用于乳腺癌生物标志物HER2检测的电化学免疫生物传感器的构建方法为：
[0015](1)在信号探针La
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MOF
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PbO2‑
AuNPs
‑
Tb分散液中加入anti<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于乳腺癌生物标志物HER2检测的电化学免疫生物传感器，其特征在于，通过信号探针La
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MOF
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PbO2‑
AuNPs
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Tb分散液和基底材料MoS2NFs
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PEI分散液构建用于乳腺癌生物标志物HER2检测的电化学免疫生物传感器；信号探针La
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MOF
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PbO2‑
AuNPs
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Tb分散液的制备：在La
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MOF
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PbO2‑
AuNPs分散液中加入Tb，在4℃搅拌12h，离心，水洗，将沉淀物分散在超纯水中，得到La
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MOF
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PbO2‑
AuNPs
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Tb分散液；所述La
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MOF
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PbO2‑
AuNPs分散液的制备步骤为：在La
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MOF
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PbO2分散液中加入AuNPs，4℃搅拌12h，离心，沉淀物水洗，然后分散在超纯水中，得到La
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MOF
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PbO2‑
AuNPs分散液；所述La
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MOF
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PbO2分散液的制备步骤为：La
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MOF粉末和PbO2粉末溶于超纯水中室温搅拌12h，离心，沉淀物水洗，然后分散在超纯水中，得La
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MOF
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PbO2分散液；基底材料MoS2NFs
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PEI分散液的制备：将MoS2NFs粉末分散超纯水中，超声均匀，加入1％PEI，室温搅拌24h后，离心，沉淀物用超纯水洗涤，然后分散在超纯水中，得到MoS2NFs
‑
PEI分散液；所述MoS2NFs粉末的制备步骤为：将Na2MoO4·
2H2O和CH3CSNH2溶于超纯水中，将混合液搅拌1h后，置于衬有聚四氟乙烯的高压釜中，在200℃下反应16h，离心，沉淀物用超纯水和无水乙醇(v/v＝1:2)的混合液洗涤，然后在50℃烘箱中干燥得MoS2NFs粉末。2.如权利要求1所述的电化学免疫生物传感器，其特征在于，所述La
‑
MOF的制备方法为：将2
‑
氨基对苯二甲酸和La(NO3)2·
6H2O溶于N
‑
N
‑
二甲基甲酰胺中，在室温下搅拌10min后转移到反应釜中150℃反应6h，自然冷却至室温后，离心，沉淀物即是La
‑
MOF。3.如权利要求1所述的电化学免疫生物传感器，其特征在于，所述PbO2的制备方法为：将Pb(NO3)2和PVP溶于NaOH溶液中，强烈搅拌20min后形成透明溶液，然后加入(NH4)2S2O8，在不断搅拌下形成均匀溶液后转移到衬有聚四氟乙烯的高压釜中，在90℃下反应10h，然后将高压釜自然冷却至室温，离心，沉淀物即是PbO2。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的电化学免疫生物传感器，其特征在于：用于乳腺癌生物标志物HER2检测的电化学免疫生物传感器的构建方法为：(1)在信号探针La
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MOF
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PbO2‑
AuNPs
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Tb分散液中加入anti
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HER2(Ab2)搅拌12h，然后加入1％BSA溶液，继续搅拌40min，最后以8000rpm离心3min去除未结合的Ab2和BSA，再将沉淀物分散至0.1MPBS(pH＝7.0)缓冲液中得Ab2结合物分散液；(2)用0.1MPBS(pH＝7.0)缓冲液室温下溶解稀释一抗(Ab1)、目标蛋白(HER2)、二抗(Ab2)于4℃下储存备用；分别用0.3和0.05μm的氧化铝抛光粉抛光玻碳电极，然后以超纯水、无水乙醇和超纯水的顺序超声清洗电极表面直至获得镜面玻碳电极，在空气中晾干；晾干的电极在0.5M H2SO4中进行电化学活化，用超纯水冲洗，干燥；将基底材料MoS2NFs
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PEI分散液滴加到干燥的玻碳电极表面上，室温干燥，然后将所得的玻碳电极于1％HAuCl4溶液中电沉积金在电极表面上，在空气中晾干；(3)滴加10μLAb1溶液于干燥的电极表面，室温孵育12h；将孵育后的电极用超纯水冲洗干净后，在空气中晾干，滴加8μL 1％BSA于电极表面室温孵育40min；将孵育后的电极用超纯水冲洗干净，滴加10μL不同浓度HER2于孵育后在空气中晾干的电极表面，37℃孵育1h；将孵育后的电极用超纯水冲洗干净，滴加10μL Ab2结合物分散液于孵育后在空气中晾干的电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：白丽娟，夏琴，母昭德，卿敏，
申请(专利权)人：重庆医科大学，
类型：发明
国别省市：