System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器及制备方法技术_技高网

一种用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器及制备方法技术

技术编号:44451717 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-28 18:56
本发明专利技术提供了一种用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器及制备方法,涉及生物医药技术领域,本发明专利技术依据以可特异性识别1型糖尿病相关的IAA抗体的适配体为模版,利用配位固定模板的方法,以多巴胺为功能单体,通过自聚合法,制备了基于荧光量子点的荧光响应性印迹纳米粒子,并利用简单的后修饰聚乙二醇化方法在制备的荧光型印迹材料表面接枝PEG。该分子印迹荧光传感器用于在复杂的血液环境中对IAA<supgt;+</supgt;的定量检测,特别是在单一自身抗体阳性的个体情况下,不仅可降低假阳性率、提高疾病预测力,而且为早期糖尿病的风险预测筛查、分型、疗效评价和指导治疗提供更加精准的依据,为疾病的个人化诊疗提供重要支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医药,尤其是涉及一种用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器及制备方法


技术介绍

1、近30多年来,我国人口糖尿病患病率显著增加,据流行病学资料显示,1980年糖尿病患病率为0.67%,2007~2008年20岁及以上成年人患病率为9.7%,2015~2017年,18岁及以上人群患病率为11.2%,据新版国际糖尿病联合会(idf)地图数据显示,2011年~2021年我国糖尿病患者增幅达56%。据统计,2019年我国糖尿病患者为1.164亿人,2045年预计可能达1.45亿人,所以对糖尿病患者的早期诊疗及病程监控成为了医学界追求的目标。《中国2型糖尿病防治指南(2020年版)》对糖尿病的分型,仍采用who(1999年版)的病因学分型体系,将糖尿病分为1型糖尿病(t1dm)、2型糖尿病(t2dm)、特殊类型糖尿病和妊娠期糖尿病。其中,t1dm主要是由免疫介导的胰腺β细胞破坏导致多种胰腺自身抗原释放到血流中并产生不同的自身抗体引起的。胰岛特异性自身抗体(isa)常见的有:胰岛细胞抗体(ica),胰岛素自身抗体(iaa),谷氨酸脱羧酶抗体(gada),酪氨酸磷酸酶抗体(ia-2a)和锌转运蛋白8抗体(znt8a)。这些胰岛自身抗体早在临床症状出现之前就可以在血液中检测到。由于这种病理学的特点是无症状期可持续数月至十几年,因此这些自身抗体的检测和定量可用作儿童和青少年t1dm的风险预测。根据《2022-ispad指南:儿童和青少年1型糖尿病分期》推荐,对胰岛自身抗体的筛查和检测可识别有t1dm风险或患有早期t1dm的个体,为其提供干预措施以延迟并最终预防该疾病。在3-5岁年龄组间进行一次性自身抗体筛查的敏感性为约35%,在2-3岁和5-7岁重复人群筛查时可提高至约50%。根据《中国1型糖尿病诊治指南》推荐,临床诊断的1型糖尿病患者,也需进一步进行胰岛自身抗体的检测以明确病因。

2、iaa为针对内源性胰岛素的自身抗体,是糖尿病相关抗体中唯一针对胰岛β细胞的一类特异性抗体,与t1dm的发生显著相关,且在1型糖尿病患者中,年龄越大iaa的滴度会逐渐降低。新诊断的1型糖尿病中的阳性率为30%~40%,且很有可能在发病前就出现。多项数据研究均表明iaa对预测儿童t1dm发病至关重要,是筛选高危儿童接受免疫治疗的重要标准,且iaa水平是预测t1dm发病时间的主要决定因素之一,iaa水平越高、出现时间越早则预测价值越大。起病年龄5岁以下的儿童在发病前几乎都能检测到iaa,若能进一步提高iaa的检出率,则可更早期准确地预测t1dm的发生。但需注意的是高亲和力iaa与多种自身抗体的出现和临床疾病的进展有关。初始自身抗体样本中iaa亲和力>109l/mol时,可以识别几乎所有出现多种自身抗体或临床糖尿病的儿童。而iaa亲和力<109l/mol的儿童中无人在6年内进展为t1dm。高亲和力iaa还与疾病进展的预测因子hla-drb1*04相关,而和iaa滴度之间却没有相关性。此外众多研究也显示自身抗体亲和力似乎随时间保持稳定,因此,急需开发可区分高亲和力和低亲和力iaa抗体并进行定量检测的方法,特别是在单一自身抗体阳性的个体情况下,不仅可降低假阳性率、提高疾病预测力,而且为早期糖尿病的风险预测筛查、分型、疗效评价和指导治疗提供更加精准的依据,为疾病的个人化诊疗提供重要支撑。

3、针对目前iaa检测存在的挑战,为此国内、外大量机构和学者开创了一系列的研究,现阶段检测iaa的方法包括免疫印迹法、间接免疫荧光法、放射免疫法、酶联免疫吸附法、放射结合法和化学发光法等,但这些方法不仅或多或少存在灵敏度低、特异性差、抗干扰能力弱、操作复杂等问题,而且大多数都是定性或者半定量,只报告阴阳性,缺乏具体的抗体浓度,也无法对iaa进行高亲和力的筛选和检测。因此,建立快速、灵敏、高效的可筛查和定量检测高亲和力iaa的技术具有重要的科学价值和临床意义。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术目的之一在于提供一种用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,以解决现有技术中采用免疫印迹法、间接免疫荧光法、放射免疫法、酶联免疫吸附法、放射结合法和化学发光法等检测iaa的方法或多或少存在灵敏度低、特异性差、抗干扰能力弱、操作复杂等技术问题。

2、本专利技术的目的之二在于提供一种用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器的制备方法。

3、为了实现上述目的之一,本专利技术提供了一种用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,所述分子印迹荧光传感器是由具有磁响应性碳点的荧光纳米粒子为载体,并借助适配体分子印迹和印迹后修饰聚乙二醇的抗污策略合成;

4、其中,所述荧光纳米粒子为以碳点为光源,引入zn2+为配基,并利用多巴胺进行表面修饰得到的具有磁响应性碳点的荧光纳米粒子;

5、所述适配体分子印迹为15-30个核苷酸组成的单链dna序列;

6、所述聚乙二醇为不同分子量的氨基功能化的聚乙二醇。

7、其中,本专利技术的分子印迹荧光传感器可以高灵敏度检测高亲和力胰岛素自身抗体,所述高亲和力胰岛素自身抗体为胰岛素自身抗体亲和力>109l/mol,初始自身抗体样本中iaa亲和力>109l/mol时,可以识别几乎所有出现多种自身抗体或临床糖尿病的儿童,而iaa亲和力<109l/mol的儿童中无人在6年内进展为t1dm。

8、根据一种可选实施方式,所述碳点的浓度范围在0.1-1mg/ml之间,优选为0.3-0.7mg/ml之间。

9、根据一种可选实施方式,所述多巴胺的厚度为2-8nm,优选为3-6mm之间。

10、根据一种可选实施方式,所述荧光纳米粒子的粒径在20-100nm之间,优选为50-80mm之间。

11、根据一种可选实施方式,所述15-30个核苷酸组成的单链dna序列包括5’-ggc cagctg tgc ggg ttt-3’、5’-ggc cag ctg tgc ggg cag-3’、5’-ggc cag ctg tgc ggg tttgaa-3’、5’-ggc cag ctg tgc ggg ttt gag-3’、5’-ccg gac ctg aga gaa gcc att ggg-3’、5’-ccg gac ctg aga gaa gcc att tcc-3’、5’-ccg gac ctg aga gaa gcc att gggggc-3’或5’-ccg gac ctg aga gaa gcc att tcc ggc-3’,但不限于这些核苷酸组合。

12、根据一种可选实施方式,所述适配体分子印迹为5’-ggc cag ctg tgc ggg tttgag-3’、5’-ccg gac ctg aga gaa gcc att tcc-3’或5’-ccg gac ctg aga gaa gcc atttcc ggc-3’,适配体修饰的氨基可通过配位键与荧光磁性纳米材料偶联,固载量优选2-3mmol/g。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述分子印迹荧光传感器是由具有磁响应性碳点的荧光纳米粒子为载体,并借助适配体分子印迹和印迹后修饰聚乙二醇的抗污策略合成;

2.根据权利要求1所述的用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述碳点的浓度范围在0.1-1mg/mL之间。

3.根据权利要求1所述的用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述多巴胺的厚度为2-8nm。

4.根据权利要求1所述的用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述荧光纳米粒子的粒径在20-100nm之间。

5.根据权利要求1所述的用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述15-30个核苷酸组成的单链DNA序列包括5’-GGC CAG CTG TGC GGG TTT-3’、5’-GGCCAG CTG TGC GGG CAG-3’、5’-GGC CAG CTG TGC GGG TTT GAA-3’、5’-GGC CAG CTG TGCGGG TTT GAG-3’、5’-CCG GAC CTG AGA GAA GCC ATT GGG-3’、5’-CCG GAC CTG AGA GAAGCC ATT TCC-3’、5’-CCG GAC CTG AGA GAA GCC ATT GGG GGC-3’或5’-CCG GAC CTG AGAGAA GCC ATT TCC GGC-3’,但不限于这些核苷酸组合。

6.根据权利要求5所述的用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述适配体分子印迹为5’-GGC CAG CTG TGC GGG TTT GAG-3’、5’-CCG GAC CTG AGAGAA GCC ATT TCC-3’或5’-CCG GAC CTG AGA GAA GCC ATT TCC GGC-3’。

7.根据权利要求1所述的用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述不同分子量的氨基功能化的聚乙二醇包括H2N-PEG-NHS-1000、H2N-PEG-NHS-2000、H2N-PEG-NHS-3400、H2N-PEG-NHS-5000或H2N-PEG-NHS-10000,但不限于这些分子量的聚乙二醇。

8.根据权利要求7所述的用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述聚乙二醇为H2N-PEG-NHS-1000、H2N-PEG-NHS-3400或H2N-PEG-NHS-10000。

9.一种如权利要求18任一所述的分子印迹荧光传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的分子印迹荧光传感器的制备方法,其特征在于,所述磁响应性碳点的荧光纳米粒子的合成包括:

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【技术特征摘要】

1.一种用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述分子印迹荧光传感器是由具有磁响应性碳点的荧光纳米粒子为载体,并借助适配体分子印迹和印迹后修饰聚乙二醇的抗污策略合成;

2.根据权利要求1所述的用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述碳点的浓度范围在0.1-1mg/ml之间。

3.根据权利要求1所述的用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述多巴胺的厚度为2-8nm。

4.根据权利要求1所述的用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述荧光纳米粒子的粒径在20-100nm之间。

5.根据权利要求1所述的用于胰岛素自身抗体检测的分子印迹荧光传感器,其特征在于,所述15-30个核苷酸组成的单链dna序列包括5’-ggc cag ctg tgc ggg ttt-3’、5’-ggccag ctg tgc ggg cag-3’、5’-ggc cag ctg tgc ggg ttt gaa-3’、5’-ggc cag ctg tgcggg ttt gag-3’、5’-ccg gac ctg aga gaa gcc att ggg-3’、5’-ccg gac ctg aga gaagcc att tcc-3’、5’-ccg gac ctg aga gaa gcc att ggg ggc-3’或5’...

【专利技术属性】
技术研发人员:柴雅敏李妍淳李桂苓董作亮
申请(专利权)人:天津医科大学总医院
类型:发明
国别省市:

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