一种基于聚多巴胺修饰的光纤spr传感器表面连接抗体方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于聚多巴胺修饰的光纤SPR传感器表面连接抗体方法，属于表面等离子共振谱仪传感器表面修饰与功能分子连接方法。
技术背景
[0002]光纤型表面等离子共振(Surface plasmon resonance, SPR)传感器，用于监测分子相互作用与目标分子定量检测，已广泛应用于疾病诊断、DNA杂交与细胞行为监测、环境与食品安全检测等领域。它不但保持了传统棱镜型SPR传感器高灵敏度、无标记、实时检测等特点，并且具有其独特优势，包括:小型化、可抵抗电磁波干扰、可实现远距离传感等。
[0003]抗体在传感器表面的连接效率，对SPR免疫分析实验结果起着关键作用。传感器上连接越多的抗体，就能检测到越多的抗原。目前，SPR传感器连接抗体方法主要是利用抗体中的氨基与11-巯基十一烷酸修饰的传感器上的羧基之间的反应，从而将抗体连接至传感器表面。然而，由于该方法在抗体连接前，需要用1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)对传感器表面的羧基进行活化，而此活化过程存在着严重的水解现象，从而导致了此方法连接抗体效率大大降低。因此，开发有效的连接抗体方法，提高抗体连接效率和抗原检测灵敏度，成为专家学者们亟待解决的问题之一。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供一种基于聚多巴胺修饰的光纤SPR传感器表面连接抗体方法。该连接抗体方法快速、简便，具有优异的抗体连接效率以及赋予传感器高的抗原检测灵敏度。本发明是通过以下技术方案加以实现的。
[0005]本发明的一种基于聚多巴胺修饰的光纤SPR传感器表面连接抗体方法，包括以下步骤:
[0006]I)称取多巴胺盐酸盐，将其溶于1mM的三羟甲基氨基甲烷缓冲液中，配制成
l-2mg/mL的多巴胺溶液；将清洗过的传感器浸泡于配置的多巴胺溶液中，于振荡器中反应20-50min，用去离子水冲洗，氮气吹干，得到聚多巴胺修饰的传感器；
[0007]2)将步骤I)制备的聚多巴胺修饰的传感器浸泡于50-100 μ g/mL的抗体的PBS中，SPR谱仪实时监测传感器共振波长变化，3-5h后，传感器表面连接抗体反应初步达到平衡；为使传感器表面连接抗体更加牢固和充分，将此连接抗体反应转移到4°C的恒温箱中继续反应过夜，然后取出，PBS清洗，氮气吹干。
[0008]所述的PBS 浓度为 10mM，pH = 7.4。
[0009]所述步骤I)中，振荡器转速需为120转每分钟。
[0010]所述步骤2)中，抗体为带氨基或巯基的其它抗体。
[0011]所述抗体为抗人免疫球蛋白G、牛血清白蛋白抗体或前列腺炎抗体。
[0012]本发明的连接抗体方法用于棱镜型SPR传感器与QCM传感器。
[0013]本发明的光纤SPR传感器连接抗体方法，到目前为止是没有人报道过的；为了进一步评价本发明方法的连接抗体效果，我们采用传统的连接抗体方法(抗体中的氨基与
11-巯基十一烷酸修饰的传感器上的羧基之间的反应)作为对比实验，对本发明方法与传统方法的连接抗体与检测抗原效果进行了比较，验证本发明方法具有高的抗体连接效率和抗原检测灵敏度。
[0014]本发明通过多巴胺在金膜表面快速简便的自发聚合，形成聚多巴胺修饰的金膜表面；通过金膜表面聚多巴胺中醌基与抗体中氨基的席夫碱反应，抗体被连接在聚多巴胺修饰的金膜表面。考察了聚多巴胺修饰的传感器连接抗体以及检测抗原效果，结果显示:利用本发明方法连接抗体后，传感器共振波长偏移量约为传统方法的2倍；对抗原检测的灵敏度约为传统连接抗体方法的4倍，检测限比传统连接抗体方法约低7倍。本发明的连接抗体方法，拥有优异的抗体连接效率与高的抗原检测灵敏度，且方法简单、快速，具有很好的经济适用性和可行性。与现有SPR传感器连接抗体方法相比，本发明的优点在于:
[0015](I)本发明方法中，传感器可以通过多巴胺的自身聚合被有效的功能化，该功能化操作简单、反应迅速。
[0016](2)本发明方法，比传统的连接抗体方法有更高的抗体连接效率，见附图1 ;对抗原检测，有更高的灵敏度，见附图2。
[0017](3)本发明方法中的传感器表面的聚多巴胺层，可以在强氧化性溶剂中快速解聚，从传感器表面去除，所以利用本发明方法进行抗体连接或免疫实验后，可迅速简便的实现传感器再生。
【附图说明】
[0018]图1本发明方法(抗体中氨基与聚多巴胺修饰的传感器中醌基反应)与传统方法(抗体中氨基与11-巯基十一烷酸修饰的传感器中羧基反应)连接抗体动力学曲线。
[0019]图2本发明方法(抗体中氨基与聚多巴胺修饰的传感器中醌基反应)与传统方法(抗体中氨基与11-巯基十一烷酸修饰的传感器中羧基反应)连接抗体后，对抗原的检测能力对比。
【具体实施方式】
[0020]实施例1
[0021 ] 将SPR传感器用乙醇、水清洗，氮气吹干，备用。称取多巴胺盐酸盐，将其溶于1mM的三羟甲基氨基甲烷缓冲液中，配制成2mg/mL的多巴胺溶液。将清洗过的传感器浸泡于配置的多巴胺溶液中，于振荡器中(120转每分钟)反应30min，取出，用去离子水冲洗，氮气吹干，金膜表面被聚多巴胺功能化。将聚多巴胺修饰的传感器通过SMA等接头连接到光纤SPR谱仪上，然后，将其浸泡于100 μ g/mL的羊抗人免疫球蛋白G的PBS中，光纤SPR谱仪实时监测聚多巴胺修饰的传感器共振波长变化，每隔一定的时间叠加一次活动光谱，记录该时刻下传感器的共振波长。用origin软件作图，得到聚多巴胺修饰的SPR传感器对羊抗人免疫球蛋白G的动力学吸附曲线(见附图1)。
[0022]对比实验:将SPR传感器用乙醇、水清洗，氮气吹干，浸入ImM的11_巯基^^一烷酸乙醇溶液中，室温反应12h，取出，乙醇冲洗，氮气吹干。修饰后的传感器，浸入1-乙基-3-(3-三甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺(0.4mM/0.1mM)的混合液中30min，活化11-巯基^^一烷酸修饰的传感器表面上的羧基，取出，去离子水冲洗，氮气吹干。将11-巯基i^一烷酸修饰的传感器通过SMA等接头连接到光纤SPR谱仪上，然后，将其浸泡于lOOyg/mL的羊抗人免疫球蛋白G的PBS中，与聚多巴胺修饰的传感器同样的监测方法与数据处理，得到11-巯基i^一烷酸修饰的SPR传感器对羊抗人免疫球蛋白G的动力学吸附曲线(见附图1)。
[0023]图中显示:在连接羊抗人免疫球蛋白G抗体实验达到平衡时，聚多巴胺修饰的SPR传感器波长偏移约为11-巯基i^一烷酸修饰的SPR传感器波长偏移的2倍，且从曲线斜率得知:聚多巴胺修饰的SPR传感器连接抗体速度远快于11-巯基^^一烷酸修饰的SPR传感器连接抗体速度。该结果表明:与传统连接抗体方法相比，本发明方法(抗体中氨基与聚多巴胺修饰的传感器中醌基反应)拥有更好的抗体连接效率。
[0024]实施例2