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原文传递纳米纤维素纸基生物传感器的构建方法

专利名称：	纳米纤维素纸基生物传感器的构建方法
摘要：	纳米纤维素纸基生物传感器的构建方法，涉及一种生物传感器的构建方法。是要解决现有纸基生物传感器存在的内部孔隙大、表面粗糙，导致的检测效率和准确度差的问题。方法：一、纳米纤维素的制备：将纤维素原料依次进行抽提处理和去木质素处理，得到综纤维素，然后进行机械预处理、化学机械混合预处理或生物机械混合预处理，得到含半纤维素的纳米纤维素水液；二、纳米纸的制备；三、纳米纸基生物传感器构建。经过检测，本发明制备的纳米纸无明显空隙，粗糙度在微米级以下，纳米纸孔隙率大于1％、粗糙度小于1um。本发明用于生物传感器领域。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东农业大学
发明人：	李永峰;董晓英
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810917016.7
公开号：	CN108931565A
代理机构：	哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109
代理人：	侯静
分类号：	G01N27/30(2006.01)I;G01N27/327(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/30;G01N27/327
申请人地址：	271018 山东省泰安市岱宗大街61号
主权项：	1.纳米纤维素纸基生物传感器的构建方法，其特征在于该方法包括以下步骤：一、纳米纤维素的制备：将纤维素原料依次进行抽提处理和去木质素处理，得到综纤维素，然后进行机械预处理、化学机械混合预处理或生物机械混合预处理，得到含半纤维素的纳米纤维素水液；所述的机械预处理，具体操作步骤如下：①将综纤维素中加入去离子水至综纤维素的质量分数为0.1％～0.3％；②然后用600bar的高压均质机械处理30～40min，即得含半纤维素的纳米纤维素水分散液，其中半纤维素占综纤维素质量的20％～30％；所述的化学机械混合预处理，具体操作步骤如下：①将综纤维素中加入去离子水至综纤维素的质量分数为0.1％～0.3％，然后依次加入磷酸盐缓冲溶液、亚氯酸钠和TEMPO，然后磁力搅拌均匀，得到悬浊液；其中亚氯酸钠的质量为综纤维素质量的1～1.5倍，TEMPO的质量为综纤维素质量的15％～17％，综纤维素的质量与磷酸盐缓冲溶液的体积比为1g:(80～100)mL；②把次氯酸钠缓慢加入到正在搅拌的悬浊液中，然后调节pH值在6.8～7.0之间，再于60～65℃条件下水浴加热，并保持pH值为6.8～7.0，磁力搅拌3～4h，取出后进行抽滤、水洗，得到羧基化纤维素；其中次氯酸钠与综纤维素质量比为7.4:(90～110)；③然后重新配成0.1％～0.3wt％的羧基化纤维素水液，再经14000～16000rpm的高速搅拌机机械分散20～30min，制得含半纤维素的纳米纤维素水液，其中半纤维素占综纤维素质量的10％～20％；所述的生物机械混合预处理，具体操作步骤如下：①将综纤维素放入锥形瓶中，加入pH＝5的乙酸/乙酸钠缓冲液，室温下磁力搅拌均匀；其中综纤维素的质量与缓冲液的体积比为1g:(24～26)mL；②再加入质量浓度为1％～1.2％的纤维素酶水溶液，在30～50℃的条件下搅拌12～36h；其中综纤维素的质量与纤维素酶水溶液的体积比为1g：(20～40)mL；③然后升温至90～95℃，搅拌0.5～1h，在高温下使酶失去活性；④随后用布氏漏斗进行过滤、洗涤，得到酶预处理纤维素；⑤将酶预处理纤维素配成0.1％～0.3wt％的悬浊液，500bar下高压均质2次，制备出纳米纤维素；其中半纤维素占综纤维素质量的20％～30％；二、纳米纸的制备：将纳米纤维素水液经过真空抽滤、热压制得透明纳米纸，具体操作步骤如下：①取一张孔径为0.22μm的亲水聚四氟乙烯滤纸平铺在砂芯漏斗上，并使滤纸与砂芯贴合紧密；②将步骤一得到的纳米纤维素水液移入漏斗中，开启真空泵，抽滤至无水液流出，得到纳米纤维素自组装的湿膜；③取出滤纸及湿膜，在湿膜上表面再覆盖一层亲水聚四氟乙烯滤纸，将夹有湿膜的滤纸置于两块玻璃平板之间，再在玻璃上表面压上200～500g的压力码，置于在50～70℃的烘箱中干燥48～60h，最终制得纳米纸；三、纳米纸基生物传感器构建：在纳米纸上构建反应区和三电极，从而形成纳米纸基生物传感器，具体操作步骤如下：①取聚二甲基硅氧烷分散到丙酮溶剂中，然后通过注射器在纳米纸上打印反应区域边界，并于50～70℃下干燥，形成固化的反应区域；②然后在设计的反应区域内外喷墨打印三电极，分别是工作电极、辅助电极和参比电极，室温下干燥，形成纳米纸基生物传感器。
所属类别：	发明专利