一种传感器及其应用
本发明涉及一种传感器及其应用，属于生物检测。
背景技术：
1、作为一种细胞核和细胞质蛋白，核仁蛋白(ncl)在调节肿瘤细胞的增殖、存活和凋亡方面发挥着重要作用。ncl与结直肠癌、乳腺癌和肺癌等多种疾病密切相关。因此，ncl也被认为是癌症诊断和预后的重要癌症生物标志物。迄今为止，研究人员已经利用抗体和as1411适配体制作了多种生物传感器，它们可以特异性识别ncl。值得注意的是，传统的细胞内蛋白质的抗体标记方法中需要采用去垢剂来渗透细胞膜，这可能会破坏细胞膜结构和蛋白质。
2、as1411对肿瘤细胞具有细胞抑制作用和细胞毒性作用，但对正常细胞没有作用，且as1411具备优异的稳定性和细胞摄取效果，因此采用as1411直接识别和结合ncl蛋白更为简便、快捷。迄今为止，研究者已开发了多种技术用于检测ncl，例如电致发光法，光学法，表面等离子体增强拉曼光谱法，微悬臂梁法，电化学法，荧光法，等等。然而，这些生物传感器的检测灵敏度有限。显然，在缺乏先进的生物传感策略的情况下，实现ncl的超灵敏检测仍然是一个巨大的挑战。因此，有必要开发新的传感器，以从复杂的生物组织环境中灵敏和选择性地检测ncl。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种传感器，可以解决目前采用传感器检测核仁蛋白(ncl)时存在检测灵敏度低的问题。
2、本发明的另一个目的在于提供一种传感器在检测核仁蛋白中的应用，可以解决目前采用传感器检测核仁蛋白(ncl)时存在检测灵敏度低的问题。
3、为了实现上述目的，本发明的传感器所采用的技术方案为：
4、一种传感器，包括spr传感器芯片基底和设置在其上的敏感材料层，敏感材料层远离芯片基底的一侧复合有as1411适配体；敏感材料为负载有金纳米颗粒的zr/mnb4纳米片，zr/mnb4纳米片的制备方法如下：将片状四硼化锰、锆盐和还原剂在水中进行混合反应，固液分离，再将固液分离所得固体进行煅烧。
5、本发明的传感器为开拓性发明创造。本发明的传感器为spr适配体传感器，包括spr传感器芯片基底，spr传感器芯片基底上负载有敏感材料，敏感材料吸附有as1411适配体。其中，敏感材料为负载有金纳米颗粒的zr/mnb4纳米片；zr/mnb4纳米片是将四硼化锰、锆盐和还原剂在水中进行混合反应后煅烧制得，zr/mnb4纳米片为多功能二维结构。多功能二维zr/mnb4纳米片可以提供丰富的活性位点并通过zr-o-p键高效大量固定适配体探针分子，同时均匀分布在zr/mnb4纳米片上的金纳米颗粒(aunps)可以有效放大spr信号。本发明的传感器用于检测ncl时的灵敏度可达到0.44ag ml-1。
6、优选地，金纳米颗粒的平均粒度为8.9～9.3nm。优选地，敏感材料由zr/mnb4纳米片、金前驱体和还原剂在水中进行混合反应制得。敏感材料是将zr/mnb4纳米片、金前驱体和还原剂在水中进行混合反应制得，混合反应过程中，金纳米颗粒(aunps)在zr/mnb4纳米片上原位生长。
7、优选地，敏感材料的制备方法中，金前驱体为氯金酸，还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾，zr/mnb4纳米片、金前驱体和还原剂的质量比为(30～35):(3～6):(3～6)，混合反应的时间为4～6h。
8、优选地，zr/mnb4纳米片的制备方法中，煅烧的温度为300～350℃，煅烧在惰性气氛下进行；锆盐为氯化锆，还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾，片状四硼化锰、锆盐和还原剂的质量比为(3.5～4.5):(0.8～1.2):(0.8～1.2)，混合反应的时间为40～60min。
9、优选地，片状四硼化锰采用熔盐法制得。优选地，片状四硼化锰的制备方法如下：将锰盐、还原剂和共晶盐体系混匀后进行加热反应，除杂后得到片状四硼化锰；加热反应的温度为700～750℃；共晶盐体系由锂盐和钾盐组成，锂盐、钾盐、锰盐和还原剂的质量比为(0.189～0.195):(0.231～0.3):(0.05～0.06):(0.57～0.65)。优选地，片状四硼化锰的制备方法中，锰盐为氯化锰，锂盐为氯化锂，钾盐为氯化钾，还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾。
10、优选地，敏感材料层由敏感材料分散液涂覆于spr传感器芯片基底上后干燥形成。
11、优选地，敏感材料分散液的浓度为1～2mg ml-1。优选地，将as1411适配体复合于敏感材料层的方法如下：将spr传感器芯片基底上的敏感材料在as1411适配体溶液中孵育。优选地，as1411适配体溶液的浓度为100～200nmol l-1；spr传感器芯片基底包括玻璃基板以及设置在玻璃基板上的金层，敏感材料层设置于金层上；孵育的时间为1.5～3h。
12、本发明的传感器在检测核仁蛋白中的应用所采用的技术方案为：
13、一种如上所述的传感器在检测核仁蛋白中的应用。
14、本发明的传感器用于检测ncl时的灵敏度可达到0.44ag ml-1，为检测痕量ncl提供了一种新的策略。
技术特征：
1.一种传感器，其特征在于，包括spr传感器芯片基底和设置在其上的敏感材料层，敏感材料层远离芯片基底的一侧复合有as1411适配体；敏感材料为负载有金纳米颗粒的zr/mnb4纳米片，zr/mnb4纳米片的制备方法如下：将片状四硼化锰、锆盐和还原剂在水中进行混合反应，固液分离，再将固液分离所得固体进行煅烧。
2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，金纳米颗粒的平均粒度为8.9～9.3nm。
3.如权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，敏感材料由zr/mnb4纳米片、金前驱体和还原剂在水中进行混合反应制得。
4.如权利要求3所述的传感器，其特征在于，敏感材料的制备方法中，金前驱体为氯金酸，还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾，zr/mnb4纳米片、金前驱体和还原剂的质量比为(30～35):(3～6):(3～6)，混合反应的时间为4～6h。
5.如权利要求3所述的传感器，其特征在于，zr/mnb4纳米片的制备方法中，煅烧的温度为300～350℃，煅烧在惰性气氛下进行；锆盐为氯化锆，还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾，片状四硼化锰、锆盐和还原剂的质量比为(3.5～4.5):(0.8～1.2):(0.8～1.2)，混合反应的时间为40～60min。
6.如权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，敏感材料层由敏感材料分散液涂覆于spr传感器芯片基底上后干燥形成。
7.如权利要求6所述的传感器，其特征在于，敏感材料分散液的浓度为1～2mg ml-1。
8.如权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，将as1411适配体复合于敏感材料层的方法如下：将spr传感器芯片基底上的敏感材料在as1411适配体溶液中孵育。
9.如权利要求8所述的传感器，其特征在于，as1411适配体溶液的浓度为100～200nmoll-1；spr传感器芯片基底包括玻璃基板以及设置在玻璃基板上的金层，敏感材料层设置于金层上；孵育的时间为1.5～3h。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的传感器在检测核仁蛋白中的应用。
技术总结
本发明涉及一种传感器及其应用，属于生物检测技术领域。本发明的传感器为SPR适配体传感器，包括SPR传感器芯片基底，SPR传感器芯片基底上负载有敏感材料，敏感材料吸附有AS1411适配体。其中，敏感材料为负载有金纳米颗粒的Zr/MnB<subgt;4</subgt;纳米片；Zr/MnB<subgt;4</subgt;纳米片是将四硼化锰、锆盐和还原剂在水中进行混合反应后煅烧制得，Zr/MnB<subgt;4</subgt;纳米片为多功能二维结构。二维Zr/MnB<subgt;4</subgt;纳米片可以提供丰富的活性位点并通过Zr‑O‑P键高效大量固定适配体探针分子，同时均匀分布在Zr/MnB<subgt;4</subgt;纳米片上的金纳米颗粒可以有效放大SPR信号。本发明的传感器用于检测NCL时的灵敏度可达到0.44ag mL<supgt;‑1</supgt;。
技术研发人员：王明花,张治红,陈凯歌,何诣函,靳清艳,郭川磐,李依原,胡浩
受保护的技术使用者：郑州轻工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23