[发明专利]一种基于光寻址电位传感器检测GPC3的方法

说明书

一种基于光寻址电位传感器检测GPC3的方法：将LAPS芯片、光源驱动电路、信号放大电路、和LabVIEW平台组成了LAPS实时测试系统。设计合成了AuNPs/PEI‑rGO复合材料；将AuNPs/PEI‑rGO和GPC3‑Apt修饰在LAPS芯片形成敏感单元。在敏感单元上滴加GPC3标准溶液，形成LAPS的测试基片；在外加偏置电压作用下，LAPS测试基片上GPC3与GPC3‑Apt的特异性结合导致敏感单元表面的电势的改变，I‑V曲线产生相应的偏移；该偏移量与GPC3浓度在0.1‑100μg/mL表现出良好的线性关系，实现了对GPC3的检测。

技术领域

本发明属于生物检测技术领域，具体涉及一种基于光寻址电位传感器检测GPC3的方法。

背景技术

Glypican-3（GPC3）即磷脂酰肌醇蛋白多糖3，检测方法主要方法有荧光免疫分析法、酶联免疫吸附法（ELISA）、电化学分析方法等。免疫学方法测定血清GPC3其检测敏感性差而难以临床转化应用。公开号为CN 106645724A的发明专利，公开了一种循环肿瘤细胞表面标志分子GPC3的检测方法，通过对血液进行红细胞裂解，利用纳米技术使剩余有核细胞全部平铺富集在纳米基底上固定，用细胞核荧光染料DAPI标记出所有细胞，用GPC3一抗孵育所有细胞，再用标记有FITC荧光基团的二抗孵育，最后通过高通量技术扫描。公开号为CN101290318 B的发明专利公开了一种用于诊断肝癌的ELISA试剂盒。但方法操作繁琐、复杂，费用昂贵。光寻址电位传感器（Light Addressable Potentionmetric Sensor，LAPS）是一种基于场效应结构的空间分辨生化传感器，无标记的光电流大小可以检测 LAPS 芯片敏感单元的电位变化，在稳定性、灵敏度、响应速度等方面具有优秀的性能，是蛋白质芯片检测的新方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于光寻址电位传感器检测GPC3的方法。首先设计一种金纳米粒子/聚乙烯亚胺-还原氧化石墨烯（AuNPs/PEI-rGO）复合材料，将AuNPs/PEI-rGO复合材料和GPC3适配体（GPC3-Apt）修饰在 LAPS 芯片形成敏感单元，设计了一种能特异性检测血清中GPC3水平的光寻址电位传感器。该方法具有高稳定性、高灵敏度、检测时间短、所需的样品数量少等。

本发明的检测原理：将LAPS 测试基片、光源驱动电路、信号放大电路、和 LabVIEW平台组成了 LAPS 实时测试系统。设计合成了金纳米粒子/聚乙烯亚胺-还原氧化石墨烯（AuNPs/PEI-rGO）复合材料，将 AuNPs/PEI-rGO 和 GPC3-Apt 修饰在 LAPS 芯片形成敏感单元。在 LAPS 敏感单元上滴加 GPC3 标准溶液，形成 LAPS 的测试基片。将 LAP的测试基片放到 LAPS 测试系统，在外加偏置电压作用下，LAPS 测试基片上 GPC3与 GPC3-Apt 的特异性结合导致敏感单元表面的电势的改变，（I-V）曲线产生相应的偏移。该偏移量与GPC3 浓度在 0.1-100μg/mL 表现出良好的线性关系，实现对GPC3的检测。本发明按照以下步骤进行：

步骤1：AuNPs/PEI-rGO 复合材料的制备

（1）首先，取氯金酸溶液放入圆底烧瓶中，搅拌直至沸腾。然后将柠檬酸钠溶液缓缓加入沸腾了的氯金酸溶中，溶液继续维持沸腾状态，搅拌后，溶液的颜色从无色变蓝色再变为酒红色，最终冷却到室温；

（2）以氧化石墨烯（GO）为原料，利用抗坏血酸为还原剂，制得还原氧化石墨烯（rGO）的稳定分散液，其次与 PEI混合并回流加热。得到的黑色分散液使用超纯水洗涤，离心，在室内空气中干燥；

（3）通过简单的方法合成AuNPs/PEI-rGO复合材料。将PEI-rGO 和@AuNPs 混合过夜。将得到的混合物离心。沉淀物最终分散在蒸馏水中。

步骤2：LAPS 芯片敏感单元的构建