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原文传递自动清洗纸基传感装置的制备及在离子分析中的应用

专利名称：	自动清洗纸基传感装置的制备及在离子分析中的应用
摘要：	本发明涉及了一种自动清洗纸基电化学发光传感器的制备及在重金属离子检测中的应用。通过蜡打印技术在纸芯片上制备多通道清洗区、中空通道区、工作电极区、辅助区和吸收清洗液区，并借助丝网印刷技术，印制三电极。凭借着纸的亲水性、可设计性及毛细作用，结合多通道设计实现了纸芯片装置的自动清洗功能。利用发光试剂的分子内共反应剂和分子间共反应剂增强了信号、提高了体系的灵敏度。通过借助于镍离子的特异性DNA酶链和汞离子对发光试剂的抑制作用实现了传感器的高灵敏、特异性检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	济南大学
发明人：	于京华;黄煜真;李丽
专利状态：	有效
申请号：	CN201811269155.X
公开号：	CN109254043A
代理机构：	济南誉丰专利代理事务所(普通合伙企业) 37240
代理人：	高强
分类号：	G01N27/26(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	250022 山东省济南市市中区南辛庄西路336号
主权项：	1.一种自动清洗纸基传感装置的制备及在离子分析中的应用，其特征是包括以下步骤：（1）在计算机上利用Adobe illustrator CS4软件设计具有自动清洗功能的纸基装置疏水蜡打印图案；（2）通过富士施乐蜡打印机将步骤（1）中设计的疏水图案打印到A4大小的纸芯片上，所用的纸芯片为色谱纸；（3）将印有蜡图案的A4纸芯片放置到烘箱中加热，蜡打印区域的蜡融化并浸透整个纸的厚度，形成疏水墙；（4）利用激光切割机和打孔器将步骤（3）所得的纸芯片进行裁切得到纸基装置；（5）采用丝网印刷技术，将工作电极、银/氯化银参比电极、碳对电极印刷到步骤（4）所得到的纸基装置上；（6）在工作电极所在的亲水区上生长银纳米球，定义为纸基银电极，清洗电极表面，室温下干燥，将聚乙烯亚胺和N‑(4‑氨丁基)‑N‑乙基异鲁米诺固定在纸基银电极上，实现纸芯片的功能化；（7）将DNA酶链S1和DNA链S3分别滴加在两个功能化的纸基银电极上，并孵化过夜，然后清洗电极表面，在室温下干燥；所用的DNA酶链S1和DNA适配体链S3的碱基序列如核苷酸序列表所示，且两条DNA链的3’端均修饰上氨基；（8）将巯基己醇滴加到两个纸基银电极上，清洗电极表面，室温下干燥；（9）将50 mL超纯水、0.025 g醋酸铜和0.025 g的分子量为30000的聚乙烯吡咯烷酮在搅拌下混合，加入10 mL的浓度为 0.25 M的氢氧化钠形成深蓝色溶液后，将7.5 mL的浓度为 0.05 M的抗坏血酸溶液以每秒3滴的速度加入，搅拌30 min后将混合液在4500 rpm下离心三次，并用水和乙醇进行清洗收集，得到的沉淀物分散到9.2 mL超纯水中，随后向溶液中加入体积为276 μL 的质量分数1% 氯金酸溶液并持续搅拌2 min，将所得溶液在5000 rpm下离心三次，并用乙醇清洗，即可获得氧化亚铜/金纳米复合材料；（10）将DNA 适配体链S2连接到氧化亚铜/金纳米复合材料表面，制备得到S2‑氧化亚铜/金纳米复合材料；将得到的复合材料滴加到DNA酶链S1修饰的纸基银电极上孵化70 min；其中DNA 适配体链S2的碱基序列如核苷酸序列表所示，其3’端修饰上巯基，5’端修饰有二茂铁；（11）将DNA适配体链S4以及DNA适配体链S5连接到氧化亚铜/金纳米复合材料的表面，制备得到S4‑氧化亚铜/金‑S5复合材料；将得到的复合材料滴加到DNA 适配体链S3修饰的纸基银电极上，随后清洗电极表面，并在室温下干燥；其中的DNA 适配体链S4碱基序列如核苷酸序列表所示，其3’端修饰上巯基，5’端修饰上二茂铁；其中的DNA 适配体链S5碱基序列如核苷酸序列表所示，其5’端修饰上氨基；（12）将装置的E和F对折实现其半圆形亲水区的重合，得到用于电发光信号采集的3D构象，随后将缓冲溶液分别滴加在两个纸基银电极上，并依次与电化学工作站相连，记录发光强度；（13）滴加汞离子样品到修饰有DNA 酶链S1修饰的纸基银电极上，室温下孵化30 min后，滴加镍离子样品到修饰有DNA 适配体链S3修饰的纸基银电极上，室温下孵化60 min，清洗电极表面，并室温下干燥；（14）重复步骤（12）并记录两个纸基银电极的电化学发光强度，计算电化学发光强度差，分别绘制电化学发光强度差与镍离子和汞离子浓度的标准曲线，完成重金属离子的测定。
所属类别：	发明专利