1.本发明涉及电化学检测技术领域，具体涉及一种糖轭合物的比率型电化学检测方法。
背景技术：2.现有商品化检测糖轭合物的方法的基本原理均为抗原-抗体免疫识别反应。然而，抗体存在制备过程复杂、批间差异大、修饰困难、价格高昂、稳定性差等诸多不足。相比之下，核酸适体由于具有可化学合成、易于修饰、成本低廉以及稳定性好等优良特性，在糖轭合物的高选择性检测方面具有更加广阔的应用前景。电化学方法由于具有设备简单、响应快速、成本低廉、灵敏度高、选择性好以及易于小型化等优势，在糖轭合物的检测中备受关注。为实现对糖轭合物的高灵敏电化学适体检测。
3.现有方法一般是借助于酶或纳米材料的信号放大作用。然而酶促信号放大存在成本高昂、稳定性差、标记过程复杂等不足；纳米材料辅助的信号放大，由于涉及纳米材料的合成与表面生物功能化，则存在操作复杂、成本高昂等不足。因此，实现对糖轭合物的简便、快速、低成本、高灵敏、高选择性电化学检测，仍是一个亟待解决的难题。
技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种糖轭合物的比率型电化学检测方法，特别是一种糖轭合物的比率型电化学检测方法。其是以末端修饰有电活性探针的核酸适体作为固定化分子识别元件来对糖轭合物进行特异性识别与捕获，待其与靶糖轭合物结合后，进一步借助于硼酸盐亲和识别相互作用将第二种电活性探针位点靶向性地标记到被核酸适体捕获的糖轭合物上，通过测量两种电活性探针的响应电流大小的比值，即可实现对糖轭合物的简便、快速、低成本、高灵敏、高选择性比率型电化学检测。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种糖轭合物的比率型电化学检测方法，包括以下步骤：
7.s1：将末端修饰有电活性探针的核酸适体固定化用于糖轭合物的特异性识别与捕获，待其与靶糖轭合物结合后，加入第二种电活性探针的硼酸衍生物。
8.s2：通过测量两种电活性探针的响应电流大小的比值，来对靶糖轭合物进行定量分析。
9.优选的，所述s1中核酸适体为一段寡核苷酸片段，能特异性识别并捕获靶糖轭合物。
10.优选的，所述s1中电活性探针包括二茂铁、亚甲基蓝、硫堇等具有氧化还原活性的物质中的一种。
11.优选的，所述s1中糖轭合物包括糖蛋白(如甲胎蛋白(afp)、癌胚抗原(cea)、糖类抗原125(ca125)、糖类抗原15-3(ca15-3)、糖类抗原199(ca199)、糖类抗原549(ca549)、糖类抗原27.29(ca27.29)、糖类抗原72-4(ca72-4)、糖类抗原242(ca242)、糖类抗原50
(ca50)、非小细胞肺癌相关抗原(cyfra21-1)、血管内皮生长因子、鳞状细胞癌抗原、前列腺特异性抗原(psa)、人绒毛膜促性腺激素、粘蛋白、类粘蛋白、糖化白蛋白、糖化血红蛋白、凝集素、胰核糖核酸酶、免疫球蛋白(即抗体)、血纤维蛋白溶酶原、铜蓝蛋白、转铁蛋白、促红细胞生成素、促甲状腺激素、纤粘蛋白、层粘连蛋白、辣根过氧化物酶(hrp)等)、糖化蛋白(如糖化白蛋白和糖化血红蛋白)、磷壁酸、脂多糖、肽聚糖、荚膜多糖、循环肿瘤细胞、外泌体、细菌和病毒等。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13.1.该糖轭合物的比率型电化学检测方法，具有操作简便、成本低廉、检测时间短、灵敏度高、选择性好、重现性好等优良特性。
14.2.该糖轭合物的比率型电化学检测方法，无需采用额外的信号放大策略，即可实现对糖轭合物的高灵敏电化学检测。
15.3.该糖轭合物的比率型电化学检测方法，仅需更换所用核酸适体序列，即可用于其他糖轭合物的高灵敏、高选择性比率型电化学检测。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明实施例的比率型电化学检测方法的过程与原理示意图；
18.图2为本发明实施例的不同修饰电极的方波伏安曲线图；
19.图3为本发明实施例的p、b和fe元素的分布图；
20.图4为本发明实施例的选择性研究峰电流的比值示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定化”、“捕获”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.实施例一：
24.请参阅图1-4，本发明实施例提供的糖轭合物的比率型电化学检测方法，包括以下步骤：
25.s1：将末端修饰有电活性探针的核酸适体固定化用于糖轭合物的特异性识别与捕获，捕获后用封闭剂将电极表面残留的活性位点进行封闭处理，待其与靶糖轭合物结合后，加入第二种电活性探针的硼酸衍生物，核酸适体为一段寡核苷酸片段，能特异性识别并捕
获靶糖轭合物，电活性探针包括二茂铁、亚甲基蓝、硫堇等具有氧化还原活性的物质，糖轭合物包括糖蛋白(如甲胎蛋白(afp)、癌胚抗原(cea)、糖类抗原125(ca125)、糖类抗原15-3(ca15-3)、糖类抗原199(ca199)、糖类抗原549(ca549)、糖类抗原27.29(ca27.29)、糖类抗原72-4(ca72-4)、糖类抗原242(ca242)、糖类抗原50(ca50)、非小细胞肺癌相关抗原(cyfra21-1)、血管内皮生长因子、鳞状细胞癌抗原、前列腺特异性抗原(psa)、人绒毛膜促性腺激素、粘蛋白、类粘蛋白、糖化白蛋白、糖化血红蛋白、凝集素、胰核糖核酸酶、免疫球蛋白(即抗体)、血纤维蛋白溶酶原、铜蓝蛋白、转铁蛋白、促红细胞生成素、促甲状腺激素、纤粘蛋白、层粘连蛋白、辣根过氧化物酶(hrp)等)、糖化蛋白(如糖化白蛋白和糖化血红蛋白)、磷壁酸、脂多糖、肽聚糖、荚膜多糖、循环肿瘤细胞、外泌体、细菌和病毒等，具体可选择其中的任一种。
26.s2：通过测量两种电活性探针的响应电流大小的比值，来对靶糖轭合物进行定量分析。
27.糖轭合物的比率型电化学检测方法的可行性研究：
28.为了验证该糖轭合物比率型电化学检测方法的可行性，选取糖类抗原15-3(ca15-3)作为靶糖轭合物。将0.1μm末端修饰有巯基和亚甲基蓝探针的核酸适体(mb-apt)滴加到金电极表面并孵育30min；接着，将电极表面残留的活性位点用1.0mm巯基己醇封闭处理；随后，将电极表面与50u/ml的ca15-3孵育45min，并在0.2mm的4-(二茂铁乙酰氨基)苯基)硼酸(fcpba)溶液中浸泡30min；最后，将所得电极插入到25mm高氯酸锂溶液中，利用方波伏安法(swv)进行检测。从图2可以看出，对于完整修饰的金电极，在-0.3v和0.4v处可观察到两个氧化峰，分别对应于亚甲基蓝探针与二茂铁探针的电化学氧化；如果电极表面修饰时不加ca15-3或fcpba，则只能观察到亚甲基蓝探针的氧化峰；此外，如果电极表面修饰时不加mb-apt，则两个氧化峰均无法观察到。由此可见，该方法可用于糖轭合物的比率型电化学检测。此外，从图3所示的能谱分析结果可以看出，电极表面有大量的p、b和fe元素，这与电极表面存在核酸适体以及fcpba相一致。
29.实施例二：
30.本发明实施例提供的糖轭合物的比率型电化学检测方法，包括以下步骤：
31.s1：将末端修饰有电活性探针的核酸适体固定化用于糖轭合物的特异性识别与捕获，捕获后用封闭剂将电极表面残留的活性位点进行封闭处理，待其与靶糖轭合物结合后，加入第二种电活性探针的硼酸衍生物，核酸适体为一段寡核苷酸片段，能特异性识别并捕获靶糖轭合物，电活性探针包括二茂铁、亚甲基蓝、硫堇等具有氧化还原活性的物质，该糖轭合物为：糖蛋白(如甲胎蛋白(afp)、癌胚抗原(cea)、糖类抗原125(ca125)、糖类抗原15-3(ca15-3)、糖类抗原199(ca199)、糖类抗原549(ca549)、糖类抗原27.29(ca27.29)、糖类抗原72-4(ca72-4)、糖类抗原242(ca242)、糖类抗原50(ca50)、非小细胞肺癌相关抗原(cyfra21-1)、血管内皮生长因子、鳞状细胞癌抗原、前列腺特异性抗原(psa)、人绒毛膜促性腺激素、粘蛋白、类粘蛋白、糖化白蛋白、糖化血红蛋白、凝集素、胰核糖核酸酶、免疫球蛋白(即抗体)、血纤维蛋白溶酶原、铜蓝蛋白、转铁蛋白、促红细胞生成素、促甲状腺激素、纤粘蛋白、层粘连蛋白、辣根过氧化物酶(hrp)等)、糖化蛋白(如糖化白蛋白和糖化血红蛋白)、磷壁酸、脂多糖、肽聚糖、荚膜多糖、循环肿瘤细胞、外泌体、细菌和病毒中的任一种。
32.s2：通过测量两种电活性探针的响应电流大小的比值，来对靶糖轭合物进行定量
分析。
33.糖轭合物的电化学适体检测方法的选择性研究：
34.为了评估该糖轭合物比率型电化学检测方法的选择性，选取ca15-3作为靶糖轭合物，并采集了50u/ml ca15-3、10ng/ml脂多糖(lps)、10ng/ml血红蛋白(hb)、10ng/ml癌胚抗原(cea)、10ng/ml糖化白蛋白(ga)、10ng/ml甲胎蛋白(afp)或100ng/ml葡萄糖(glucose)所对应的二茂铁探针与亚甲基蓝探针的峰电流的比值(i
二茂铁
/i
亚甲基蓝
)。从图4可以看出，只有靶糖轭合物(即ca15-3)才能产生很强的检测信号，而其他被测干扰组分所产生的检测信号则与不含靶糖轭合物的空白对照差不多。由此可见，本发明糖轭合物比率型电化学检测方法具有很好的选择性。
35.本发明上述实施例提供的糖轭合物的比率型电化学检测方法，是以末端修饰有电活性探针的核酸适体作为固定化分子识别元件来识别与捕获靶糖轭合物，然后通过硼酸盐亲和识别相互作用将第二种电活性探针位点靶向性地标记到被核酸适体捕获的糖轭合物上，借助于两种电活性探针的响应电流大小的比值来对糖轭合物含量进行检测。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种糖轭合物的比率型电化学检测方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：将末端修饰有电活性探针的核酸适体固定化用于糖轭合物的特异性识别与捕获，待其与靶糖轭合物结合后，加入第二种电活性探针的硼酸衍生物；s2：通过测量两种电活性探针的响应电流大小的比值，对靶糖轭合物进行定量分析。2.根据权利要求1所述的糖轭合物的比率型电化学检测方法，其特征在于：所述步骤s1中核酸适体为一段寡核苷酸片段，能特异性识别并捕获靶糖轭合物。3.根据权利要求1所述的糖轭合物的比率型电化学检测方法，其特征在于：所述步骤s1中电活性探针包括二茂铁、亚甲基蓝、硫堇等具有氧化还原活性的物质中的一种。4.根据权利要求1所述的糖轭合物的比率型电化学检测方法，其特征在于：所述步骤s1中糖轭合物为糖蛋白、糖化蛋白、磷壁酸、脂多糖、肽聚糖、荚膜多糖、循环肿瘤细胞、外泌体、细菌和病毒中的一种。5.根据权利要求4所述的糖轭合物的比率型电化学检测方法，其特征在于：所述的糖蛋白，为甲胎蛋白(afp)、癌胚抗原(cea)、糖类抗原125(ca125)、糖类抗原15-3(ca15-3)、糖类抗原199(ca199)、糖类抗原549(ca549)、糖类抗原27.29(ca27.29)、糖类抗原72-4(ca72-4)、糖类抗原242(ca242)、糖类抗原50(ca50)、非小细胞肺癌相关抗原(cyfra21-1)、血管内皮生长因子、鳞状细胞癌抗原、前列腺特异性抗原(psa)、人绒毛膜促性腺激素、粘蛋白、类粘蛋白、糖化白蛋白、糖化血红蛋白、凝集素、胰核糖核酸酶、免疫球蛋白(即抗体)、血纤维蛋白溶酶原、铜蓝蛋白、转铁蛋白、促红细胞生成素、促甲状腺激素、纤粘蛋白、层粘连蛋白、辣根过氧化物酶(hrp)中的一种。6.根据权利要求4所述的糖轭合物的比率型电化学检测方法，其特征在于：所述的糖化蛋白，为糖化白蛋白和糖化血红蛋白中的一种。
技术总结本发明涉及电化学检测技术领域，公开了一种糖轭合物的比率型电化学检测方法，包括以下步骤：S1：将末端修饰有电活性探针的核酸适体固定化用于糖轭合物的特异性识别与捕获，待其与靶糖轭合物结合后，加入第二种电活性探针的硼酸衍生物；S2：通过测量两种电活性探针的响应电流大小的比值，对靶糖轭合物进行定量分析。该糖轭合物的比率型电化学检测方法，为以末端修饰有电活性探针的核酸适体作为固定化分子识别元件来识别与捕获靶糖轭合物，然后通过硼酸盐亲和识别相互作用将第二种电活性探针位点靶向性地标记到被核酸适体捕获的糖轭合物上，借助于两种电活性探针的响应电流大小的比值来对糖轭合物含量进行检测。的比值来对糖轭合物含量进行检测。的比值来对糖轭合物含量进行检测。
技术研发人员：牛利 胡琼 曹晓静 骆怡琳 李诗琪 梁伊依 冯文星
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：2022.06.14
技术公布日：2022/11/1
