一种基于金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体荧光信号超灵敏检测psa的方法

文档序号:9785333阅读:1062来源:国知局
一种基于金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体荧光信号超灵敏检测psa的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体荧光信号超灵敏检测PSA的方法,属于分析化学技术领域。
【背景技术】
[0002]前列腺特异性抗原PSA是一种蛋白水解酶,主要产生于前列腺上皮细胞,是检测前列腺癌的一个重要的癌症标志物。尽管血清中PSA的正常阈值低于4ng/mL,但当PSA浓度较低时,患有前列腺癌的机率仍是很大。因此,在前列腺早期诊断的时期,有必要对PSA的浓度进行较准确地检测,对肿瘤诊断、预后判断及治疗有重要意义。
[0003]所以,本发明提出了一种新型的、简便的、灵敏的检测PSA方法,其基于纳米材料的自组装技术构建了具有荧光光谱的金纳米棒核-量子点卫星纳米结构,并以此作为检测基底。将荧光信号与目标物PSA的浓度建立标准曲线,以此来定量检测PSA。

【发明内容】

[0004]本发明的目的是提供一种基于金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体利用荧光光谱对PSA进行超灵敏检测的方法。
[0005]本发明的技术方案,一种基于金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体荧光信号超灵敏检测PSA的方法,将偶联有PSA适配体的金纳米棒,和偶联有与PSA适配体部分互补序列的羧基化的量子点,组装得到金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体,当存在待测物PSA时,组装体的结构发生改变,量子点从组装体上解离,引起荧光信号的改变实现对PSA的检测;具体步骤如下:
(一)检测传感器的构建:
(I)金纳米棒的合成
晶种合成:室温下,将0.05mL浓度为1mM的三水合四氯金酸,加入到ImL的0.2M的十六烷基三甲基溴化铵溶液中,溶液颜色由无色变成黄褐色,然后加入0.12mL新配制的0.0lM硼氢化钠溶液,快速搅拌2min,溶液颜色即由黄褐色变为浅棕色;
金纳米棒生长:5mL的ImM的三水合四氯金酸加入到5mL、0.2M十六烷基三甲基溴化铵溶液中,加入4mL的超纯水,混匀,0.125 mL的0.0lM硝酸银溶液加入到上述混合体系中,混匀,随后将70yL、0.1M抗坏血酸溶液加入。剧烈搅拌,溶液变为无色,2min后,加入12yL的晶种,搅拌20s,放入30°C水浴,2h。
[0006](2)金纳米棒上修饰PSA适配体:
采用晶种生长法合成的金纳米棒,将其离心浓缩2.5倍后,重悬于超纯水中。取10yL浓缩后的金纳米棒,为了避免金纳米棒与羧基化量子点的非特异性吸附,向溶液中加入SH-PEG-C00H,使得SH-PEG-C00H与金棒的摩尔比为20:1,充分混合后,加入5yL 50μΜ巯基化的PSA适配体,和终浓度为50mM的NaCl溶液,37°C孵育过夜。得到偶联了 PSA适配体的金纳米棒溶液,待用。
[0007]PSA适配体具体序列如下:
PSA-aptamer:5’-SH-ATTAAAGCTC GCCATCAAAT AGC-3’;
(3)量子点偶联PSA适配体部分互补序列PSACS(complementary sequences):购买于武汉伽园的羧基化的CdSeOZnS量子点用超纯水稀释200倍使终浓度为40mM。按EDC、NHS和CdSeOZnS量子点的摩尔比1000:1000:1,加入EDC和NHS,在避光的情况下反应2h。之后,用截留量30kD的超滤管过滤,1mM PB(pH=7.5)缓冲液重悬。向其中加入终浓度2μΜ的PSA CS,反应3h,得到量子点-PSA CS溶液,待用。
[0008]PSA CS具体序列如下:
PSA-complementary sequence:5’-NH2- TTTTTTGCTA TTTGATGG-3’;
(4)金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构的组装
10yL金纳米棒偶联PSA适配体溶液7500rpm离心1min,除去上清,10yL量子点-PSACS溶液用截留分子量30kD的超滤管过滤,最后两种溶液混合于10yL含有50mM NaCU50mMMg(NO3)2和0.01% SDS的I XTBE缓冲液中,杂交WhJOOOrpm离心15min,除去上清,用超纯水重悬,得到高产率的金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体。
[0009](二)荧光光谱检测,建立金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体的荧光信号与PSA浓度之间的标准曲线,根据PSA浓度与荧光信号强度的关系建立两者之间的标准曲线,从而应用荧光信号对PSA进行检测。
[0010]荧光光谱检测具体如下:在金纳米棒偶联PSA适配体和量子点-PSA CS混合于100μL含有50mM NaCU50mM Mg(NO3)2和0.01% SDS的I XTBE缓冲液时,分别加入不同浓度的目标物PSA,室温孵育12h,由于PSA会与PSA aptamer反应,随着PSA浓度的增加,金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体会有不同程度的解离,因此得到不同的荧光信号强度;在600nm的发射波长下,根据PSA浓度与荧光信号强度的关系建立两者之间的标准曲线,从而应用荧光信号对PSA进行检测。
[0011]本发明的有益效果:本发明提供了一种基于金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体对PSA利用荧光光谱进行超灵敏检测的方法,具有灵敏度高、检测限低、方便、快捷的优点,有非常好的应用前景。
【附图说明】
[0012]图1本发明金纳米棒、量子点和金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体的透射电镜照片。A图为金纳米棒,B图为量子点,C图和D图均是金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体的透射电镜图。
[0013]图2本发明中向金纳米棒核-量子点卫星状纳米结构组装体中加入不同浓度的PSA,导致的荧光光谱的变化图。
[0014]图3本发明中的荧光光谱检测PSA的标准曲线图。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
(I)检测传感器的构建 a、金纳米棒的合成
晶种合成:室温下,将0.05mL浓度为1mM的三水合四氯金酸,加入到ImL的0.2M的十六烷基三甲基溴化铵溶液中,溶液颜色由无色变成黄褐色,然后加入0.12mL新配制的0.0lM硼氢化钠溶液,快速搅拌2min,溶液颜色即由黄褐色变为浅棕色;
金纳米棒生长:5mL的ImM的三水合四氯金酸加入到5mL、0.2M十六烷基三甲基溴化铵溶液中,加入4mL的超纯水,混匀,0.125 mL的0.0lM硝酸银溶液加入到上述混合体系中,混匀,随后将70yL、0.1M抗坏血酸溶液加入。剧烈搅拌,溶液变为无色,2min后,加入12yL的晶种,搅拌20s,放入30°C水浴,2h。
[0016]b、金纳米棒上修饰PSA适配体:
采用晶种生长法合成的金纳米棒,将其离心浓缩2.5倍后,
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