一种基于纳米复合材料和适配体用于检测高尔基体蛋白73的电化学传感器制造技术

一种基于纳米复合材料和适配体用于检测高尔基体蛋白73的电化学传感器，以GP73适配体为识别分子，利用还原性氧化石墨烯

【技术实现步骤摘要】
一种基于纳米复合材料和适配体用于检测高尔基体蛋白73的电化学传感器


[0001]本专利技术属于生物检测领域，具体涉及一种基于纳米复合材料结合适配体传感器检测GP73的方法。

技术介绍

[0002]高尔基体蛋白73(GP73)检测方法主要有双抗体夹心法、荧光免疫分析法、凝集素捕获法、免疫印迹、酶联免疫吸附法ELISA、化学发光免疫分析法、电化学免疫传感器等。公开号为CN109868308A专利技术专利，涉及一种实时荧光定量PCR检测GP73 mRNA的试剂盒，该试剂盒通过逆转(RT)mRNA得到cDNA，再结合实时荧光定量PCR技术，定量检测标本GP73的mRNA表达量，该方法试剂多且操作复杂。公开号为CN 111413502A的专利技术专利，该专利技术涉及血清GP73浓度用于肝组织炎症活动度检测的用途，提供了一种肝组织炎症活动度检测试剂盒，其利用血清中的GP73浓度可实现对受试者的肝组织炎症活动度的检测分级，该法所需GP73抗体价格昂贵且不易获得。这些方法操作复杂、费时且技术要求高，迫切需要一种快速、灵敏、操作简便的GP73检测方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于还原性氧化石墨烯
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二茂铁
‑
四氧化三锰(RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4)的纳米复合材料结合适配体构建检测GP73的电化学传感器，提高GP73的检测效率和灵敏度。
[0004]本专利技术的检测原理为：利用电沉积技术将金@聚邻苯二胺(Au@POPD)修饰在丝网印刷电极SPE表面；采用静电吸附作用将RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4纳米复合材料修饰在Au@POPD/SPE上；通过分子间作用力将GP73适配体负载在修饰RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4/Au@POPD的电极表面，适配体以单链形式形成不稳定的空间结构而存在电极表面；由于GP73适配体能够与GP73特异性结合，形成稳定的空间结构，有序排列在电极表面，构建了GP73/GP73
Apt
/RGO
‑
Fc
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Mn3O4/Au@POPD/SPE电化学适配体传感器。Au@POPD纳米粒子提高了传感器的导电性。RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4中二茂铁(Fc)中铁离子由于氧化还原作用产生电子转移，形成电流信号，采用电化学工作站的微分脉冲伏安法DPV进行扫描，记录峰值电流，比较电流值的差异，从而实现对GP73更加灵敏的检测。
[0005]本专利技术按照以下步骤进行：
[0006]步骤1：RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4纳米复合材料的制备
[0007](1)还原氧化石墨烯(RGO)的制备：单层氧化石墨烯(GO)倒入蒸馏水中，超声破碎制成GO水溶液，加入抗坏血酸(AA)还原，得到RGO溶液。
[0008](2)还原性氧化石墨烯
‑
二茂铁(RGO
‑
Fc)的制备：在RGO溶液中加入等比例的二茂铁甲酸(C
12
H
10
FeO4)溶液混合，加入乙醇，恒温磁力下搅拌，得到RGO
‑
Fc溶液。
[0009](3)四氧化三锰的(Mn3O4)制备：四水氯化锰(MnCl2·
4H2O)粉末和聚乙烯吡咯烷酮
CAT GGC TTTACATGT TCCA
‑3’
。
[0031]进一步，所述步骤2中，所述GP73
Apt
的浓度为1.0μM，孵育温度为25℃，孵育时间为30min。
[0032]优选，所述步骤3中，GP73的最佳孵育温度为25℃，最佳孵育时间为30min。
[0033]优选，所述步骤3和4中，PBs溶液浓度为0.2mol/L，pH值为7.0。
[0034]优选，所述步骤3和4中DPV线性扫描范围
‑
0.4V
‑
1.0V，扫描速率为0.01V/s
[0035]其中，步骤1为步骤2提供一种高导电率和极佳的电化学活性的纳米复合材料RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4以引起传感界面快速响应；步骤2构建特异性识别GP73的生物传感界面；步骤2中生物传感界面的构建是步骤3和步骤4中GP73的电化学检测中必不可少的关键步骤。步骤3的GP73的工作曲线为步骤4的实际样本中GP73浓度的测定提供计算依据。可见步骤1
‑
4相互支撑，共同作用，才能利用以RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4纳米复合材料和GP73
Apt
为识别探针构建传感器实现GP73的检测。
[0036]本专利技术与现有技术相比具有如下优点：
[0037]本方法利用Au@POPD具有增强电子传递作用的性质，以及RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4纳米复合材料的有效放大电流信号作用，优异负载能力和极佳的电化学活性，并结合高亲和力的GP73
Apt
，成功制备了基于RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4纳米复合材料的GP73适配体传感器，为血清中GP73的检测提供了新的方法。该传感器特异性、稳定性、重现性良好。对标准GP73浓度进行特异性检测，最低检测限为0.01ng/mL；对实际血清样本进行GP73水平检测，对比临床ELISA方法，该方法的相对误差为1.78
‑
5.70％，相对标准偏差为4.38
‑
9.91％。本专利技术检测血清中GP73的操作简单，检测限低，特异性良好。
附图说明
[0038]图1基于RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4的纳米适配体传感器检测GP73的原理图；
[0039]图2RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4纳米材料的X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)表征图；
[0040]图3电极表面不同修饰过程的扫描电子显微镜(SEM)表征图；
[0041]图4基于RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4的适配体传感器检测GP73浓度的DPV曲线。
具体实施方式
[0042]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0043]一种基于纳米复合材料结合适配体传感器检测GP73的方法，检测原理见图1。首先，将Au@POPD电沉积在活化的丝网印刷电极表面；通过吸附作用将RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4固定在电极表面；随后通过孵育GP73适配体的方式，使氨基化的GP73适配体能与电极表面的RGO
‑
Fc
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Mn3O4发生共价结合，并因其较为不稳定的空间结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米复合材料和适配体用于检测高尔基体蛋白73的电化学传感器，按以下步骤进行：步骤1：还原氧化石墨烯
‑
二茂铁
‑
四氧化三猛RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4纳米复合材料的制备(1)还原氧化石墨烯RGO的制备：氧化石墨烯GO倒入蒸馏水中，破碎均匀，加入抗坏血酸AA还原，得RGO溶液；(2)还原氧化石墨烯
‑
二茂铁RGO
‑
Fc的制备：在RGO溶液中加入二茂铁甲酸溶液、乙醇，搅拌反应，得RGO
‑
Fc；(3)四氧化三锰Mn3O4的制备：四水氯化锰粉末和聚乙烯吡咯烷酮PVP加入纯水混合并搅拌加热；NaOH溶液与氯化锰溶液混合搅拌、离心、洗涤，得Mn3O4溶液；(4)还原氧化石墨烯
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二茂铁
‑
四氧化三猛RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4纳米复合材料的制备：将RGO
‑
Fc混合液与Mn3O4溶液加入PVP，搅拌反应，离心，得RGO
‑
Fc
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Mn3O4；步骤2：电极的修饰与适配体传感器的构建(1)金@邻苯二胺/丝网印刷电极Au@POPD/SPE的修饰：把丝网印刷电极SPE放置在稀硫酸溶液中，循环伏安扫描，得到活化丝网印刷电极；活化的丝网印刷电极浸泡在HAuCl4和OPD的混合溶液中，进行恒电位沉积，冲洗吹干，得到Au@POPD/SPE；(2)还原氧化石墨烯
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四氧化三猛
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二茂铁/金@邻苯二胺/丝网印刷电极RGO
‑
Fc
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Mn3O4/Au@POPD/SPE传感界面的制备：往所得的Au@POPD/SPE滴加RGO
‑
Fc
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Mn3O4溶液，孵育，冲洗，吹干；得到RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4/Au@POPD/SPE；(3)GP73适配体/还原氧化石墨烯
‑
四氧化三猛
‑
二茂铁/金@邻苯二胺纳米颗粒/丝网印刷电极GP73
Apt
/RGO
‑
Fc
‑
Mn3O4/Au@POPD/SPE电化学适配体传感器的构建：将GP73
Apt
溶液滴在RGO
‑
Fc
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周治德，郭菲，黄家迎，梁晋涛，万冰冰，詹玉莲，李桂银，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：