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() 一种微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法技术_技高网

一种微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法技术

技术编号:44735872 阅读:2 留言:0更新日期:2025-03-21 18:01
本发明专利技术公开了一种微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,先构建基于中空微针的间质液提取模块,其包括衬底和设在衬底上的中空微针阵列;在DSPCE表面沉积花状金纳米结构,得到DSPCE‑Au电极,将电化学信号分子标记的万古霉素适体和C反应蛋白适体/辅助探针杂交双链通过Au‑S键分别连接在DSPCE‑Au电极上,得到电化学检测模块,将其与间质液提取模块集成。该传感器借助微针无痛透皮采样能力、核酸适体高特异性识别特性与电化学传感器的高灵敏检测优势,可用于坏死性软组织感染的诊疗监测,具有微创、便携、可连续监测和数据实时获取等优点,解决了现有检测方法存在的耗时长、有疼痛感、设备复杂等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学传感器,具体涉及一种微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法


技术介绍

1、坏死性软组织感染(necrotising soft-tissue infections,nstis)是一种严重的,以皮下组织、筋膜或肌肉坏死为特征的危及生命的细菌感染。nstis的死亡率高,20~50%的患者在早期死亡。因此,快速、准确、廉价和便携的检测方法对于帮助nstis患者的早期诊断和治疗以及提高其生存率至关重要。

2、目前,对于坏死性软组织感染的传统检测方法主要是临床诊断,如核磁共振成像和ct等先进的成像技术;基于传统的血液样本采集与分析是疾病相关生化指标检测的金标准,研究者还开发出一种坏死性筋膜炎实验室风险指标评分(lrinec)标准,通过分析c反应蛋白(crp)、白细胞计数(wbc)、血红蛋白、钠、肌酐和葡萄糖的含量,并对异常值进行评分;现有检测的取样方法主要是静脉采血。研究发现,血清crp的原始lrinec评分更能预测nstis,crp升高时应高度怀疑患有nstis。健康状况良好的成年人通常crp值低10mg/l,在炎症期间crp浓度迅速升高,可达350~400mg/l。目前,nstis的治疗依赖于抗生素和早期手术清创,万古霉素(va)用于治疗由耐甲氧西林葡萄球菌敏感菌株引起的严重感染,包括皮肤和软组织感染,以及青霉素过敏患者。因此,可以通过监测crp浓度的上升快速发现感染,并通过监测va的浓度来提高nstis的治疗效果。但是,当前坏死性软组织感染的传统检测方法,如核磁共振成像和ct等先进的成像技术,但消耗时间,在紧急情况下实用性不高;研究者开发出的坏死性筋膜炎lrinec标准,因其灵敏性和特异性低,使得应用尚不广泛;现有检测的取样方法主要是静脉采血,但其通常是侵入性的,会导致组织损伤和患者不适、有二次感染风险等。

3、因此,本领域亟需一种用于坏死性软组织感染诊疗监测的方法,以解决现有技术中检测耗时长、有疼痛感、设备复杂等问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于针对现有技术中对于坏死性软组织感染的检测方法存在的检测耗时长、有疼痛感、设备复杂等问题,提供一种微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,制备的微针介导的双通道电化学适体传感器可用于坏死性软组织感染的诊疗监测,具有微创、小型化、便携性、可连续监测和数据实时获取等优点。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,包括如下步骤:

4、(1)构建基于中空微针的间质液提取模块;

5、所述间质液提取模块包括衬底和设在衬底上的中空微针阵列,所述衬底内设有储液室,所述中空微针具有空心腔体结构,中空微针的底部与储液室连通,所述衬底和中空微针阵列的材质为光敏树脂,通过光固化3d打印一体成型;

6、(2)采用恒电位法在双通道丝网印刷电极(dspce)表面沉积花状金纳米结构,得到dspce-au电极;

7、(3)将电化学信号分子标记的万古霉素适体(va-apt)和c反应蛋白适体(crp-apt)/辅助探针杂交双链通过au-s键分别连接在dspce-au的工作电极a和工作电极b上,得到dspce-au电化学检测模块;

8、(4)将dspce-au电化学检测模块与间质液提取模块集成,得到微针介导的双通道电化学适体传感器。

9、进一步,步骤(1)中,所述中空微针阵列的微针针形为圆锥形,锥底直径为600μm,针长为1200μm,相邻针尖距离为1200μm,每个微针上距离针尖200μm处均设有连通其空心腔体结构的孔。

10、进一步,步骤(1)中,所述光敏树脂选自聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯中的一种。

11、进一步,步骤(2)中,所述采用恒电位法在双通道丝网印刷电极表面沉积花状金纳米结构的方法为:将双通道丝网印刷电极浸入聚丙烯酸(paa)和聚乙烯亚胺(pei)溶液中,在电极表面形成paa/pei薄膜,冲洗和干燥后,在双通道丝网印刷电极的三电极区域上滴加20μl 50mm的haucl4,然后,通过电沉积获得花状金纳米结构。

12、进一步,步骤(3)中,所述万古霉素适体的核苷酸序列为:

13、5’-cgagggtaccgcaatagtacttattgttcgcctattgtgggtcgg-3’(seq id no:1);

14、辅助探针的核苷酸序列为:

15、5’-ttttttttcaccaaaacacgctttctcccctcttttccccttcg-3’(seq id no:2);

16、c反应蛋白适体的核苷酸序列为:

17、5’-cgaaggggattcgaggggtgattgcgtgctccatttggtg-mb-3’(seq idno:3)。

18、进一步,步骤(3)中,所述电化学信号分子为亚甲基蓝。

19、进一步,步骤(3)中,将电化学信号分子标记的万古霉素适体和c反应蛋白适体/辅助探针杂交双链通过au-s键分别连接在dspce-au的工作电极a和工作电极b上的方法:用三(2-羧乙基)膦(tcep)活化万古霉素适体后,滴加在dspce-au的工作电极a表面,进行室温孵育,将c反应蛋白适体和辅助探针同浓度等体积混合,用tcep活化0.5~3h,80~100℃退火5~60min后滴加在dspce-au的工作电极b表面,进行室温孵育。

20、采用上述方法制备得到的双通道电化学适体传感器。

21、上述方法制备的双通道电化学适体传感器在检测坏死性软组织感染标志物万古霉素va和crp中的应用。应用方法:以检测不含va和crp的电极基底信号为起点信号,然后采用微针介导的双通道电化学适体传感器采集间质液,使用方波伏安法检测dspce-au传感器的电化学信号并记为终点信号;

22、若终点信号与所述起点信号相比信号差异很小(低于5%),则所述待测物中不存在被测靶标va和crp;

23、若所述终点信号与所述起点信号相比信号上升或下降,则所述待测物中存在被测靶标va或crp。

24、本专利技术有益效果:

25、1)本专利技术构建采检一体化的电化学微针poct传感器件,具有微创、小型化、便携性、可连续监测和数据实时获取等优点,突破传统检测仪器体积大、笨重以及无法即采即测的瓶颈。

26、2)本专利技术构筑具备三维花状金纳米结构的双通道电化学适体传感界面,具有抗生素药物和感染标志物协同检测的功能,便于坏死性软组织感染的动态同步诊疗监测。

27、3)本专利技术设计具有中空微腔结构的微针作为流体样本提取模块,与采集血样的采血针相比,发挥无痛、高效、连续提取间质液的优势,同时可以降低二次感染风险。

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【技术保护点】

1.一种微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述中空微针阵列的微针针形为圆锥形,锥底直径为600μm,针长为1200μm,相邻针尖距离为1200μm,每个微针上距离针尖200μm处均设有连通其空心腔体结构的孔。

3.如权利要求1所述微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述光敏树脂选自聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯中的一种。

4.如权利要求1所述微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述采用恒电位法在双通道丝网印刷电极表面沉积花状金纳米结构的方法为:将双通道丝网印刷电极浸入PAA和PEI溶液中,在电极表面形成PAA/PEI薄膜,冲洗和干燥后,在双通道丝网印刷电极的三电极区域上滴加20μL 50mM的HAuCl4,然后,通过电沉积获得花状金纳米结构。

5.如权利要求1所述微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述万古霉素适体的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示,所述辅助探针的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示,所述C反应蛋白适体的核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示。

6.如权利要求1所述微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述电化学信号分子为亚甲基蓝。

7.如权利要求1至6任一项所述微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,将电化学信号分子标记的万古霉素适体和C反应蛋白适体/辅助探针杂交双链通过Au-S键分别连接在DSPCE-Au的工作电极A和工作电极B上的方法为:用三(2-羧乙基)膦活化万古霉素适体后,滴加在DSPCE-Au的工作电极A表面,进行室温孵育,将C反应蛋白适体和辅助探针同浓度等体积混合,用三(2-羧乙基)膦活化0.5~3h,80~100℃退火5~60min后滴加在DSPCE-Au的工作电极B表面,进行室温孵育。

8.采用权利要求1至7任一项所述方法制备得到的双通道电化学适体传感器。

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【技术特征摘要】

1.一种微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述中空微针阵列的微针针形为圆锥形,锥底直径为600μm,针长为1200μm,相邻针尖距离为1200μm,每个微针上距离针尖200μm处均设有连通其空心腔体结构的孔。

3.如权利要求1所述微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述光敏树脂选自聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯中的一种。

4.如权利要求1所述微针介导的双通道电化学适体传感器的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述采用恒电位法在双通道丝网印刷电极表面沉积花状金纳米结构的方法为:将双通道丝网印刷电极浸入paa和pei溶液中,在电极表面形成paa/pei薄膜,冲洗和干燥后,在双通道丝网印刷电极的三电极区域上滴加20μl 50mm的haucl4,然后,通过电沉积获得花状金纳米结构。

5.如权利要求1所述微针介导的双通道电化学适体传...

【专利技术属性】
技术研发人员:苑仁强蔡静苏邵汪联辉
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:

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