【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分子检测，尤其涉及一种光交联生物传感器及其制备方法和应用。
技术介绍
1、生物膜层干涉（biolayer-interferometry，bli）分析仪可以获得生物分子间相互作用的动力学参数、亲和力和蛋白浓度信息，广泛应用于生物结构和疾病机理、药物研发、靶标垂钓、信号传导、基因调控等研究领域。该仪器原理是基于生物传感器表面分子结合使膜层厚度或密度变化，导致干涉光谱发生位移。利用生物传感器浸入即读的方式，实现生物分子相互作用的实时、快速的分析检测。
2、使用bli进行蛋白和小分子亲和力检测时，要求蛋白必须带有his或生物素（biotin）标签，利用nta生物传感器捕获his标签蛋白，或者利用ssa生物传感器固定biotin标记的蛋白，小分子作为分析物进行实验。然而，有的蛋白没有his标签，或者标记不上biotin，则很难通过bli方法完成蛋白和小分子亲和力检测实验，因此限制了bli技术在小分子检测或小分子药物开发方面的应用。此外，使用现有市售的生物传感器固定核酸、多肽、多糖等生物分子，需要核酸、多肽、多糖等生物分子具有biotin标记，如果没有biotin标记则几乎很难固定在生物传感器上，只能作为分析物进行检测。
3、此外，靶标垂钓也是当前的研究热点。通过发现和验证生物分子的生物靶标，有助于阐明其发挥作用的分子机制。目前，生物分子的靶标垂钓常用的实验方法，是给生物分子标记biotin，固定在链霉亲和素修饰的磁珠或传感芯片上，将细胞或组织裂解液作为分析物和磁珠共孵育，或者流经传感芯片表面，使用洗脱
4、因此，使用bli进行生物分子的相互作用检测以及实现生物分子的靶标垂钓仍然具有较大的技术挑战。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种光交联生物传感器及其制备方法和应用。
2、本专利技术的第一个方面，本专利技术提出了一种光交联生物传感器，该光交联生物传感器包括：
3、生物传感器，所述生物传感器表面修饰光活性分子，生物分子通过光交联与所述光活性分子反应而修饰在所述生物传感器表面；
4、所述光活性分子带有氨基、羧基、巯基、马来酰亚胺基、炔基、叠氮中的至少一种反应基团。
5、根据本专利技术上述光交联生物传感器，通过在生物传感器表面修饰光活性分子，再将生物分子通过光交联接枝在上述的光活性分子上，一方面，通过光活性分子的中间连接作用，生物分子可以避免标记的步骤，可通过光交联接枝在光活性分子上，实现了生物分子不用标记也可固定在生物传感器上，从而扩大了bli技术在生物分子检测或药物开发方面的应用。另一方面，光活性分子带有氨基、羧基、巯基、马来酰亚胺基、炔基、叠氮中的至少一种反应基团，生物传感器经活化后可带有氨基或nhs酯等反应基团，光活性分子的基团和生物传感器上的基团可以通过共价键进行偶联，将光活性分子修饰在生物传感器上，生物分子通过光交联反应可以随机取向的固定在光活性分子上，即最大可能的保持了生物分子的生物活性，拓宽了bli技术的应用范围。
6、根据本专利技术上述光交联生物传感器，所述光活性分子包括乙酰苯类化合物、苯甲酮类化合物、醌蒽类化合物、芳香叠氮化物、芳香吖丙因、双吖丙啶类化合物中的至少一种。
7、根据本专利技术上述光交联生物传感器，所述光活性分子优选为双吖丙啶类化合物，所述双吖丙啶类化合物选自下列结构中的至少一种：
8、，，
9、其中，r1选自羧基、羟基或，其中r4选自，n取1~10之间的正整数；r2选自，、、或，r5选自碳原子数1~20的亚烷基；r3选自碳原子数1~20的烷基，碳原子数1~20的烯基或碳原子数1~20的炔基。
10、作为示例，所述双吖丙啶类化合物包括但不限于下列结构中的至少一种：
11、、、、、、、、。
12、根据本专利技术上述光交联生物传感器，所述生物分子包括核酸、蛋白、糖、多肽、病毒、小分子或纳米颗粒。
13、根据本专利技术上述光交联生物传感器，所述生物传感器包括光纤型的透明圆棒，所述所述生物传感器的材质包括石英系玻璃或光学系玻璃。
14、本专利技术的第二个方面，本专利技术提出了一种制备上述光交联生物传感器的方法，该方法包括：
15、（1）将所述生物传感器活化；
16、（2）将活化的所述生物传感器与光活性分子在溶液中避光反应，得光活性分子修饰的生物传感器；
17、（3）采用封闭液对所述光活性分子修饰的生物传感器进行封闭处理；
18、（4）将生物分子溶液施加在封闭后的所述光活性分子修饰的生物传感器表面后烘干，再在光照下发生光交联反应，得光交联生物传感器。
19、根据本专利技术上述制备光交联生物传感器的方法，首先将生物传感器活化，通过活化在生物传感器表面修饰氨基或nhs酯等反应基团，然后将活化的生物传感器与光活性分子在溶液中避光反应，因为光活性分子带有各种活性基团，因此可以和生物传感器上的基团通过共价键进行偶联，从而使光活性分子修饰在生物传感器上。再采用封闭液对光活性分子修饰的生物传感器进行封闭处理，将生物分子溶液加在封闭后的光活性分子修饰的生物传感器表面，然后干燥处理，再在光照下将生物分子与光活性分子发生光交联反应，从而实现了生物分子修饰在生物传感器的表面。该方法操作简单，易于学习和推广，具有非标记、生物分子无损、快速、灵敏度高、非特异性吸附低、稳定性好等优势。
20、根据本专利技术上述制备光交联生物传感器的方法，步骤（1）中，所述生物传感器活化是指使所述生物传感器上修饰可以进行化学反应的nhs酯、氨基、巯基、马来酰亚胺、炔基、叠氮等反应基团。对于具体的活法方法，本领域技术人员可根据实际进行选择。例如使用1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺（edc）和n-羟基丁二酰亚胺（nhs）活化生物传感器，使生物传感器修饰上nhs酯。
21、根据本专利技术上述制备光交联生物传感器的方法，步骤（2）中，溶剂包括但不限于n,n-二甲基甲酰胺（dmf），n,n-二异丙基乙胺（dipea）。本专利技术对具体的避光反应条件不做特别限定，本领域技术人员可根据实际对具体的避光反应的时间进行选择。
22、根据本专利技术上述制备光交联生物传感器的方法，步骤（3）中，封闭液包括不限于乙醇胺（dmf），对于具体的封闭时间本领域技术人员可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光交联生物传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述光交联生物传感器，其特征在于，所述光活性分子包括乙酰苯类化合物、苯甲酮类化合物、醌蒽类化合物、芳香叠氮化物、芳香吖丙因、双吖丙啶类化合物中的至少一种。
3.根据权利要求2所述光交联生物传感器，其特征在于，所述光活性分子优选为双吖丙啶类化合物，所述双吖丙啶类化合物选自下列结构中的至少一种：
4.根据权利要求3所述的光交联生物传感器，其特征在于，所述双吖丙啶类化合物包括下列化合物中的至少一种：
5.根据权利要求1或2所述光交联生物传感器，其特征在于，所述生物分子包括核酸、蛋白、糖、多肽、病毒、小分子或纳米颗粒。
6.根据权利要求1或2所述光交联生物传感器，其特征在于，所述生物传感器包括光纤型的透明圆棒；
7.权利要求1-6中任一项所述光交联生物传感器的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，步骤（1）中，所述生物传感器活化是指使所述生物传感器上修饰可以进行化学反应的NHS酯、氨基、巯基、马来酰亚胺、炔基、
9.根据权利要求7或8所述方法，其特征在于，步骤（4）中，所述光交联反应的条件包括：光强为0.1~100 mW/cm2，优选5~50 mW/cm2；波长为200-400 nm，优选300-400 nm，更优选365nm的紫外光照射；光照射时间为1 min~180 min，优选10 min~60 min。
10.权利要求1-6中任一项所述光交联生物传感器或采用权利要求7-9中任一项所述方法制备的光交联生物传感器在分子亲和力检测或分子靶标垂钓中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种光交联生物传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述光交联生物传感器，其特征在于，所述光活性分子包括乙酰苯类化合物、苯甲酮类化合物、醌蒽类化合物、芳香叠氮化物、芳香吖丙因、双吖丙啶类化合物中的至少一种。
3.根据权利要求2所述光交联生物传感器，其特征在于，所述光活性分子优选为双吖丙啶类化合物，所述双吖丙啶类化合物选自下列结构中的至少一种：
4.根据权利要求3所述的光交联生物传感器，其特征在于，所述双吖丙啶类化合物包括下列化合物中的至少一种：
5.根据权利要求1或2所述光交联生物传感器，其特征在于，所述生物分子包括核酸、蛋白、糖、多肽、病毒、小分子或纳米颗粒。
6.根据权利要求1或2所述光交联生物传感器，其特征在于，所述生物传感器包括光纤型的透明圆棒；
...【专利技术属性】
技术研发人员：王静，宋书香，许迎利，汤新景，张珍，初明，马银超，王上宁，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
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