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原文传递一种基于碘化银纳米粒子光热效应诱导原位信号放大的唾液酸免疫传感器

专利名称：	一种基于碘化银纳米粒子光热效应诱导原位信号放大的唾液酸免疫传感器
摘要：	本发明公开一种基于碘化银纳米粒子光热效应诱导原位信号放大的唾液酸免疫传感器的制备及应用。将聚苯胺与螺旋碳纳米管复合作为基底固定唾液酸抗体，壳聚糖修饰的碘化银纳米粒子为探针标记唾液酸二抗，在唾液酸存在的情况下，通过抗原与抗体之间特异性识别构建出一种夹心型免疫传感器。由于碘化银自身发生氧化还原反应能产生一定强度的电化学信号，在808nm红外激光器的照射下，基于碘化银纳米粒子的光热效应，传感界面迅速升温，电化学信号随温度升高显著增强，从而实现了传感界面的原位信号放大。在光热条件下，随着唾液酸浓度的不断升高，通过免疫反应结合的碘化银信号探针增多，电化学信号随之增强，从而实现对唾液酸的高灵敏检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	福建;35
申请人：	福建师范大学
发明人：	戴宏;任卉竹;高利红;衣欢;张书培;宋建榕;郑祥钦
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910458908.X
公开号：	CN110133075A
代理机构：	福州智理专利代理有限公司
代理人：	王义星
分类号：	G01N27/30(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	350108 福建省福州市闽侯县上街镇学园路福建师大旗山校区福建师大科研处
主权项：	1.一种基于碘化银纳米粒子光热效应诱导原位信号放大的唾液酸免疫传感器，其特征在于，包括以下步骤：（1）玻碳电极（GCE）的预处理：玻碳电极首先在铺有氧化铝粉末的麂皮上机械打磨抛光，用二次水洗去表面残留粉末，再移入超声水浴中清洗，直至清洗干净，最后依序用乙醇，稀酸和水彻底洗涤；（2）PANI-HCNT/Ab1/SA/Ab2@SICNPs修饰电极的制备：将5 mg的聚苯胺（PANI）粉末溶于1mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF），将5 mg螺旋碳纳米管（HCNT）粉末溶于1 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF），将5 mg/mL PANI溶液和5 mg/mL HCNT溶液按体积比为5:1混合，然后，取3 μLPANI-HCNT混合溶液滴涂于干净的玻碳电极表面，在烘箱中烘干，冷却至室温，再取3 μL2.5 wt.%戊二醛水溶液滴涂在电极上，4 °C下活化40 min，将获得的修饰电极浸泡在10ng/mL唾液酸一抗(Ab1)溶液中，在4°C下孵育50 min，随后用pH 7.4的磷酸缓冲溶液去除多余的Ab1，最后将电极浸入浓度为1.0 wt.%的BSA水溶液反应1 h，封闭电极表面上非特异性活性位点，冲去表面残余液后，即得到PANI-HCNT/Ab1修饰电极；将此电极浸入5 μL不同浓度的唾液酸（SA）标准溶液中于冰箱中孵育40 min；用pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗电极表面并在室温条件下自然晾干，得到PANI-HCNT/Ab1/SA修饰电极；最后，取3 μL Ab2@SICNPs溶液滴涂在PANI-HCNT/Ab1/SA修饰电极表面，于4°C下孵育50 min，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液洗去残余液并在室温条件下自然晾干，即得到PANI-HCNT/Ab1/SA/Ab2@SICNPs修饰电极; （3）唾液酸的检测：采用三电极体系进行测定，以PANI-HCNT/Ab1/SA/Ab2@SICNPs修饰电极为工作电极，Ag/AgCl为参比电极，铂丝电极为辅助电极，在电化学工作站上对唾液酸进行检测，设置初始电位为-0.5 V，终止电位为0.6 V，在pH 7.4的磷酸缓冲溶液中，用差分脉冲伏安法（DPV）对1×10-4 ng/mL~1 ng/mL一系列不同浓度的唾液酸标准溶液在修饰电极上的电化学行为进行测定，通过记录808 nm激光照射后产生的电化学信号，绘制工作曲线；待测样品溶液代替唾液酸标准溶液进行检测，检测的结果通过工作曲线查得。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的螺旋碳纳米管(HCNT)由下述方法制备：以石英片(50 mm × 30 mm × 2 mm)为衬底，将其置入乙醇中超声清洗30 min，并用二次水冲洗，经过0.1M硝酸铁(Fe(NO3)·9H2O)水溶液处理后，在室温下干燥；然后将上述石英板放置在水平石英管式炉内，升温至800 °C在H2气氛中反应90 min后，所得样品在N2气氛中缓慢冷却至室温，即得到螺旋碳纳米管。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的Ab2@SICNPs溶液由下述方法制备：1)壳聚糖修饰的碘化银纳米粒子（SICNPs）的制备：黑暗条件下，在10 mL的0.5 wt. % 壳聚糖（CS）溶液中加入10 mL的0.1M AgNO3溶液，搅拌30 min得混合溶液；再将10 mL的0.15M KI溶液缓慢加入到上述混合溶液中，搅拌3h，得到的SICNPs复合物在6000 rpm的转速下离心20min，并用二次水和乙醇洗涤，然后在60 °C下干燥12h，所得产物用50 mL二次水分散，即得到2 mM的SICNPs原液； 2) 壳聚糖修饰的碘化银纳米粒子（SICNPs）标记二抗（Ab2@SICNPs）溶液的制备：将50 μL 1 ng/mL唾液酸二抗（Ab2）溶液与50 μL 2.5 wt.%戊二醛水溶液混合40 min，再加入300 μL 2 mM的SICNPs原液，在4 °C的温和搅拌条件下孵育2h，并加入50 μL 1.0 wt.%的BSA水溶液反应1 h，封闭Ab2表面非特异性活性位点，混合溶液经过6000 rpm的转速下离心20min，并用二次水和乙醇洗涤后弃去上清液，即得到Ab2@SICNPs复合物，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液分散，再加入20 μL BSA水溶液，放置4 °C条件下备用。 4.一种基于碘化银纳米粒子光热效应诱导原位信号放大检测唾液酸的传感器，包括工作电极、铂丝电极为对电极和Ag/ AgCl为参比电极，其特征在于，所述的工作电极采用PANI-HCNT/Ab1/SA/Ab2@SICNPs修饰电极，所述的PANI-HCNT/Ab1/SA/Ab2@SICNPs修饰电极由下述方法制备而成的：1）玻碳电极的抛光：玻碳电极首先在铺有氧化铝粉末的麂皮上机械打磨抛光，用二次水洗去表面残留粉末，再移入超声水浴中清洗，直至清洗干净，最后依序用乙醇，稀酸和水彻底洗涤；2）PANI-HCNT/Ab1/SA/Ab2@SICNPs修饰电极的制备：将5 mg的聚苯胺（PANI）粉末溶于1 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF），将5 mg螺旋碳纳米管（HCNT）粉末溶于1 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF），将5 mg/mL PANI溶液和5 mg/mL HCNT溶液按体积比为5:1混合，然后，取3 μL PANI-HCNT混合溶液滴涂于干净的玻碳电极表面，在烘箱中烘干，冷却至室温，再取3 μL 2.5 wt.%戊二醛水溶液滴涂在电极上，4 °C下活化40 min，将获得的修饰电极浸泡在10 ng/mL唾液酸一抗(Ab1)溶液中，在4°C下孵育50 min，随后用pH 7.4的磷酸缓冲溶液去除多余的Ab1，最后将电极浸入浓度为1.0 wt.%的BSA水溶液反应1 h，封闭电极表面上非特异性活性位点，冲去表面残余液后，即得到PANI-HCNT/Ab1修饰电极；将电极浸入5 μL不同浓度的唾液酸（SA）标准溶液中于冰箱中孵育40 min；用pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗电极表面并在室温条件下自然晾干，得到PANI-HCNT/Ab1/SA修饰电极；最后，取3 μLAb2@SICNPs溶液滴涂在PANI-HCNT/Ab1/SA修饰电极表面，于4°C下孵育50 min，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液洗去残余液并在室温条件下自然晾干，即得到PANI-HCNT/Ab1/SA/Ab2@SICNPs修饰电极。 5.权利要求4所述的一种基于碘化银纳米粒子光热效应诱导原位信号放大的唾液酸免疫传感器的应用，其特征在于，步骤如下：1）采用三电极体系进行测定，以PANI-HCNT/Ab1/SA/Ab2@SICNPs修饰电极为工作电极，Ag/AgCl为参比电极，铂丝电极为辅助电极，在电化学工作站上对SA进行检测，设置初始电位为-0.5 V，终止电位为0.6 V；2）在pH 7.4的磷酸缓冲溶液中，用差分脉冲伏安法（DPV）对1×10-4 ng/mL ~ 1 ng/mL一系列不同浓度的唾液酸标准溶液在修饰电极上的电化学行为进行测定，通过记录808 nm激光照射后产生的电化学信号，绘制工作曲线；待测样品溶液代替唾液酸标准溶液进行检测，检测的结果通过工作曲线查得。
所属类别：	发明专利