一种基于硫酸软骨素和DNA-多肽偶联物的生物传感器

本发明属于医学材料，具体涉及一种基于硫酸软骨素掺杂聚苯胺复合材料(cs/pani)和dna-多肽偶联物的生物传感器。

背景技术：

1、皮质醇(ct)主要被认为是应激激素，在调节血压、免疫系统维持、脂肪消化和心理健康调节方面起着至关重要的作用。产生和释放到血液中的皮质醇确保了人体的正确平衡。身体通过增加葡萄糖代谢、控制血压、减少炎症等方式对压力或危险做出反应。皮质醇水平异常可能有潜在的健康影响。体内皮质醇过度降低会导致疲劳、失眠、呕吐、体重减轻和肌肉无力。体内皮质醇过度升高可导致库欣综合征、严重疲劳、抑郁、认知困难、焦虑、心血管疾病和肥胖。因此，监测皮质醇水平对于揭示生理和心理状态的预后和诊断目的是很重要的。传统的皮质醇定量检测实验室技术包括色谱法、放射免疫分析法、电化学发光免疫分析法和化学发光法。这些方法缺点是检测过程繁琐(大约需要2小时)，检测限高，并且对其他结构类似的类固醇激素的检测选择性较差。

2、生物传感器由于其具有低成本、快速响应、易于小型化、高灵敏度等优点，是一种很有前途的生物标志物分析制品。已有的生物传感器具备高通量能力和更高的灵敏度，然而这些生物传感器还存在以下缺陷：

3、1)容易吸附生物分子等复杂生物媒体；

4、2)在传感接口发生非特异性相互作用，导致灵敏度大大削弱。

5、因此，迫切需要构建一种具有抗污染性能的生物传感器来抑制非特异性吸附，以便在复杂的生物介质中灵敏、快速地检测生物标志物。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种基于硫酸软骨素掺杂聚苯胺复合材料和dna-多肽偶联物的生物传感器，该生物传感器具有良好的导电性和多孔微观结构，为生物分子固定提供了较高的活性区域，从而提高了皮质醇检测的灵敏度。

2、本发明首先提供一种基于硫酸软骨素掺杂聚苯胺复合材料和dna-多肽偶联物的生物传感器，是对电极进行抛光和清洗之后，将硫酸软骨素(cs)、苯胺和次氯酸加入超纯水中形成混合溶液，在电极上进行电沉积获得gce/cs/pani电极；

3、再将多肽组装到gce/cs/pani电极上形成gce/cs/pani/pep电极，将连接有多肽的电极放在链霉亲和素溶液中后，最后将电极放入到dna溶液中进行交联，获得的生物传感器(gce/cs/pani/pep/dna)。

4、所述的混合溶液，作为实施例的一种具体记载，其组成如下：0.01g硫酸软骨素、0.241ml苯胺和2ml浓度为2m的高氯酸，加入2.759ml超纯水配成5ml混合溶液。

5、所述电沉积，是在0.1ma cm-2的电流密度下进行沉积。

6、所述的多肽，为偶联有生物素(biotin)的ekekekeppppc，浓度为2mg ml-1。

7、所述的dna，为偶联有生物素的皮质醇适配体。

8、所述的多肽是通过交联剂交联到电极上；作为实施例的一个具体记载，所述的交联剂为smcc溶液。

9、本发明所提供的生物传感器用于制备检测皮质醇的制品；

10、本发明还提供一种用于检测皮质醇的检测试剂，所述的检测试剂中包含有上述的生物传感器。

11、本发明制备的生物传感器可以在复杂的生物介质中灵敏、快速地检测皮质醇。树状的dna-多肽(pep)偶联物通过生物素、链霉亲和素之间的特异性相互作用组装而成，达到了信号放大的效果。结合dna-pep和cs/pani纳米复合材料的优势确保了生物传感器发挥协同抗污染作用，能够直接检测复杂体液(汗液、唾液和眼泪)中的皮质醇。

技术特征：

1.一种生物传感器，其特征在于，所述的生物传感器是对电极进行抛光和清洗之后，将硫酸软骨素、苯胺和次氯酸加入超纯水中形成混合溶液，在电极上进行电沉积获得；再将多肽组装到电极上，将连接有多肽的电极放在链霉亲和素溶液中后，最后将电极放入到dna溶液中进行交联，获得的生物传感器。

2.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述的混合溶液的组成如下：0.01g硫酸软骨素、0.241ml苯胺和2ml浓度为2m的高氯酸，加入2.759ml超纯水配成5ml混合溶液。

3.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述的电沉积，是在0.1ma cm-2的电流密度下进行沉积。

4.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述的多肽，其序列为ekekekeppppc，且偶联有生物素(biotin)。

5.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述的dna，为偶联有生物素的皮质醇适配体。

6.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述的交联剂为smcc溶液。

7.权利要求1所述的生物传感器在制备检测皮质醇的制品中的应用。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的制品为检测试剂盒。

9.一种检测皮质醇的制品，其特征在于，所述的制品中包含有权利要求1所述的生物传感器。

10.一种检测体液中皮质醇的方法，其特征在于，所述的方法是使用权利要求1所述的生物传感器进行检测。

技术总结
本发明提供一种基于硫酸软骨素掺杂聚苯胺复合材料和DNA‑多肽偶联物的生物传感器。基于硫酸软骨素功能化导电聚合物聚苯胺和DNA‑Pep偶联物，构建了一种用于检测复杂体液中皮质醇的抗污染生物传感器。该生物传感器在单一蛋白质溶液和复杂的人体体液中具有出色的抗污染能力。同时，该生物传感器还具有检测皮质醇灵敏度高的特点。本发明为构建用于检测其他疾病生物标志物的抗污染生物传感器提供思路。

技术研发人员：王欣惠,张大海
受保护的技术使用者：中国海洋大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16