一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法及应用
【技术领域】
[0001]本发明一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法及应用。具体是采用具有良好电化学催化性能和良好的生物相容性的金杂化的铁酸镁，制备一种检测前列腺特异抗原的传感器，属于新型功能材料与生物传感检测技术领域。
【背景技术】
[0002]前列腺癌已超过皮肤癌成为男性最常见的癌症，在因癌致死因素中排第二位。前列腺特异抗原在大多数有临床意义的前列腺癌中都会升高，也是其最重要的早期检测指标。目前已有的前列腺特异抗原的临床检测方法很多，如放射免疫分析、酶联免疫分析、化学发光免疫分析等。电化学免疫传感器是将免疫学方法与电化学方法相结合的一种生物传感器，利用抗原与抗体之间的特性性结合，使得它具有高灵敏性、高选择性、分析快速和操作简便等优点。因此本发明制备了一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器，实现了对前列腺特异抗原的检测。
[0003]本发明利用金杂化的铁酸镁具有良好的生物相容性，能够有效地固定抗体，同时金杂化的铁酸镁对双氧水具有良好的电化学催化性能，从而在检测前列腺特异抗原的过程中产生放大的电化学信号，有效地增强了电化学免疫传感器的灵敏度。该方法具有成本低、灵敏度高、特异性好、检测快速等优点，而且制备过程较为简单，为目前有效检测前列腺特异抗原提供了新途径。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一是基于金杂化的铁酸镁构建了一种无酶、快速且超灵敏的夹心型生物传感器。
[0005]本发明的目的之二是将该夹心型生物传感器应用于前列腺特异抗原的高灵敏、特异性检测。
[0006]本发明的技术方案如下
1.一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法
(1)依次用1.0、0.3、0.05 pm的氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光，分别在超纯水和乙醇中超声清洗，氮气吹干；
(2)在电极表面滴加6口口农度为I?2 mg/mL的金杂化石墨烯水溶液，干燥；
(3)继续将6度为5?20 ug/mL的前列腺特异抗原捕获抗体溶液滴加到修饰电极表面，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干净；
(4)用3此浓度为5?20mg/mL的牛血清白蛋白溶液封闭非特异性活性位点，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干净；
(5)将6yL浓度为0.0005?50 ng/mL的一系列不同浓度的前列腺特异抗原用于和捕获抗体的特异性识别，室温下孵化I h，清洗干净； (6)将6 yL浓度为I?3 mg/mL的金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液滴在电极上与抗原特异性识别，室温下孵化I h，清洗干净，于4°C冰箱中储存备用。
[0007]金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液的制备
将0.5?2 g氯化镁和1.35?5.4 g氯化铁溶解在40 mL乙二醇中，随后加入3.6?
14.4g醋酸钠和1.0?4.0 g聚二乙醇20000，搅拌溶解后，将混合溶液转入反应釜中，2000C条件下反应6 h，离心洗涤，真空干燥，得到铁酸镁；
在10 mL无水乙醇中分散0.1?0.4 g铁酸镁，超声5 11，加入0.2?0.8 mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷，70°C回流1.5 h，离心洗涤，真空干燥，制得氨基化的铁酸镁，将8?32 mg氨基化的铁酸镁溶于10 mL超纯水中，加入到25?100 mL金纳米粒子溶液中，震荡12 h，离心洗涤，真空干燥，制得金杂化的铁酸镁；
将I mL的I?3 mg/mL的金杂化的铁酸镁溶液和I?2 mL浓度为10 yg/mL前列腺特异抗原检测抗体混合，震荡12 h，离心洗涤后分散于I 1^、？!1为7.4的磷酸盐缓冲溶液中，得到金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液，于4°C冰箱中储存备用。
[0008]前列腺特异抗原的检测方法
(1)使用电化学工作站以三电极体系进行测试，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，所制备的传感器为工作电极，在10 mL的pH值为6.8的磷酸盐缓冲溶液中进行测试；
(2)选择计时电流法对癌胚抗原进行检测，将输入电压设置为-0.4V，取样间隔设置为
0.1 S，运行时间设置为400 S；
(3)当背景电流趋于稳定后，每隔50s向磷酸盐缓冲溶液中注入10此浓度为5 mol/L的双氧水溶液，然后记录电流随时间的变化，绘制工作曲线；
(4)将待测样品溶液代替前列腺特异抗原标准溶液进行检测。
[0009]本发明的有益成果
(I)本发明采用的金杂化的铁酸镁具有良好的生物相容性，能够有效固定抗体。
[0010](2)本发明采用的金杂化的铁酸镁具有良好的催化性能，能够有效催化双氧水的氧化还原过程，提高传感器的灵敏度。
[0011](3)本发明将制备的夹心型生物传感器用于前列腺特异抗原的检测，检测限低，线性范围宽，可以实现简单、快速、灵敏和特异性检测。
【具体实施方式】
[0012]实施例1一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法
(1)依次用1.0、0.3、0.05 pm的氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光，分别在超纯水和乙醇中超声清洗，氮气吹干；
(2)在电极表面滴加6口口农度为I mg/mL的金杂化石墨烯水溶液，干燥；
(3)继续将6度为5 yg/mL的前列腺特异抗原捕获抗体溶液滴加到修饰电极表面，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干净；
(4)用3此浓度为5mg/mL的牛血清白蛋白溶液封闭非特异性活性位点，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干净；
(5)将6yL浓度为0.0005?50 ng/mL的一系列不同浓度的前列腺特异抗原用于和捕获抗体的特异性识别，室温下孵化I h，清洗干净；
(6)将6 yL浓度为I mg/mL的金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液滴在电极上与抗原特异性识别，室温下孵化I h，清洗干净，于4°C冰箱中储存备用。
[0013]实施例2—种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法
(1)依次用1.0、0.3、0.05 pm的氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光，分别在超纯水和乙醇中超声清洗，氮气吹干；
(2)在电极表面滴加6口1^农度为1.5 mg/mL的金杂化石墨烯水溶液，干燥；
(3 )继续将6 UL浓度为1 μ g/mL的前列腺特异抗原捕获抗体溶液滴加到修饰电极表面，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干净；
(4)用3此浓度为10mg/mL的牛血清白蛋白溶液封闭非特异性活性位点，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干净；
(5)将6yL浓度为0.0005?50 ng/mL的一系列不同浓度的前列腺特异抗原用于和捕获抗体的特异性识别，室温下孵化I h，清洗干净；
(6)将6此浓度为2mg/mL的金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液滴在电极上与抗原特异性识别，室温下孵化I h，清洗干净，于4°C冰箱中储存备用。
[0014]实施例3—种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法
(1)依次用1.0、0.3、0.05 pm的氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光，分别在超纯水和乙醇中超声清洗，氮气吹干；
(2)在电极表面滴加6口口农度为2 mg/mL的金杂化石墨烯水溶液，干燥；
(3 )继续将6 uL浓度为20 μ g/mL的前列腺特异抗原捕获抗体溶液滴加到修饰电极表面，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干净；
(4)用3此浓度为20mg/mL的牛血清白蛋白溶液封闭非特异性活性位点，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干净；
(5)将6yL浓度为0.0005?50 ng/mL的一系列不同浓