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原文传递一种基于金属纳米复合材料灵敏检测铅离子的电化学传感器的制备方法

专利名称：	一种基于金属纳米复合材料灵敏检测铅离子的电化学传感器的制备方法
摘要：	本发明涉及一种基于金属纳米复合材料灵敏检测铅离子的电化学传感器的制备方法及应用。首先采用一锅溶剂热法制备出具有高孔隙率的AuNPs/Zr‑MOF金属纳米复合材料，并将亚甲基蓝以及DNA链HP2组装在材料上获得信号探针。靶标Pb2+的引入激发DNAzyme的S‑DNA剪切掉一段单链DNA，同时启动DNA Walker效应并得到大量单链DNA。将磁分离后的上清液滴加在修饰有HP1的电极上，经孵育后，单链DNA作为引发链启动CHA信号扩增反应，从而将越来越多的信号探针连接到电极表面，体系中电信号增强。利用加入Pb2+前后引起的电极表面亚甲基蓝浓度变化对应的电信号变化来实现对铅离子的定量分析。所制备的电化学传感器表现出较高的灵敏度、较宽的检测范围、良好的选择性以及优秀的实际应用能力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	河南工业大学
发明人：	金华丽;梁瑞瑞;白天;董洁;郭蕊;索志光;卫敏;何保山
专利状态：	有效
申请日期：	2023-04-18T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202310414591.6
公开号：	CN117074489A
分类号：	G01N27/327;G01N27/48;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/327;G01N27/48
申请人地址：	450001 河南省郑州市高新技术开发区莲花街100号河南工业大学科技处
主权项：	1.一种基于金属纳米复合材料灵敏检测铅离子的电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采用一锅溶剂热法将过渡金属氯化物和有机配体制备得到过渡金属有机框架，加入贵金属溶液和还原剂，获得具有良好生物相容性和高孔隙率的金属纳米复合材料，在上述复合材料表面修饰信号标签和HP2可获得电化学信号探针，相比单一的金属有机框架材料，进一步在其表面原位生成金属纳米颗粒，可制备出金属纳米复合材料；（2）目标物铅离子的识别过程：通过链霉亲和素与生物素的强结合力将具有DNAWalker形式的DNAzyme结构固载在MBs表面，Pb2+的存在将DNAzyme激活，S-DNA的rA位点被裂解并剪切下单链DNA，同时被释放的E-DNA作为Walk链继续与下一个S-DNA结合，最终获得大量单链DNA，在常见的Pb2+-DNAzyme的基础上，改进为Pb2+-DNAzyme介导的双足DNA Walker；（3）电化学传感器的构建：将磁分离后的上清液滴加在修饰有HP1的金电极表面，单链DNA作为引发链启动CHA循环反应，使得大量信号探针被连接到电极表面，利用差分脉冲伏安法检测电化学信号实现Pb2+的定量检测，相比普通的电化学传感器构建策略，在电极上引入无酶信号扩增策略CHA循环。 2.根据权利要求1所述的基于金属纳米复合材料灵敏检测铅离子的电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的过渡金属氯化物为四氯化锆、氯化铜、氯化镍中的一种或多种；所述的有机配体为氨基-苯二甲酸、月桂酸、对苯二甲酸、二甲基咪唑中的一种或多种；所述的贵金属溶液为四氯金酸、醋酸钯、硝酸铑中的一种或多种；所述还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸、柠檬酸盐、水合肼中的一种或多种；所述的信号标签为硫堇、亚甲基蓝、二茂铁中的一种或多种。 3. 根据权利要求1所述的基于金属纳米复合材料灵敏检测铅离子的电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的MBs的体积为1~10 μL。 4. 根据权利要求1所述的基于金属纳米复合材料灵敏检测铅离子的电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤（1）（2）中，所述的HP2的序列为：5’-GAG ATG CAG TCA CTC GAACAA AAA AAA AAG TGA CTG CAT CTC TTC C-3’；所述的S-DNA的序列为：5’-TTT TTA CACTAT C/rA/G GAA GAG ATG CAG TCA CTC GAA CAC G-3’其中5’端修饰有生物素，中间含有rA位点；所述的E-DNA的序列为：5’-CAT CTC TTC TCC GAG CCG GTC GAA ATA GTG TTT TTTTTT TTT TTT TTT TTT TTT TTT TTT TTT TTT CAT CTC TTC TCC GAG CCG GTC GAA ATAGTG T-3’；所述的HP1的序列为：5’- TTT TTG AGA TGC AGT CAC TTT TTT TTT TGT TCGAGT GAC TGC ATC TCT TCC-3’。 5. 根据权利要求1所述的基于金属纳米复合材料灵敏检测铅离子的电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤（1）（2）中，所述的DNA链的浓度为1~2 μM；所用体积为5~10 μL；孵育时间为0.5 h~2.5 h。 6. 根据权利要求1所述的基于金属纳米复合材料灵敏检测铅离子的电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤（1）（2）中，所述的缓冲液为Buffer I、Tris-HCl、PBS、HEPE、磷酸盐缓冲溶液中的一种或多种。
所属类别：	发明专利