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原文传递一种以花状三氧化钨复合材料为基础的光电化学降钙素原生物传感器的制备方法

专利名称：	一种以花状三氧化钨复合材料为基础的光电化学降钙素原生物传感器的制备方法
摘要：	本发明涉及一种以花状三氧化钨复合材料为基础的光电化学降钙素原生物传感器的制备方法，属于光电化学传感器领域。利用水热合成的方法，合成了独特的花状三氧化钨WO3，多孔结构赋予其较大比表面积，用氮掺杂碳量子点NCQDs敏化，增强了WO3的光电化学活性，随后，利用Sb3+和S2‑的反应原位生长硫化锑Sb2S3作为信号放大材料，制备出光电信号显著增强且稳定的花状三氧化钨复合材料WO3/NCQDs/Sb2S3，通过层层自组装方法和抗原抗体之间的特异性结合来构建操作简单的光电化学降钙素原生物传感器，实现对降钙素原的超灵敏检测，这对降钙素原的分析检测具有重要的意义。
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：	范大伟;胡丽华;孙旭;刘昕;鲍春竹;张勇;王欢;魏琴;王雪莹;吴丹;马洪敏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910686770.9
公开号：	CN110243892A
代理机构：	济南誉丰专利代理事务所(普通合伙企业)
代理人：	赵凤
分类号：	G01N27/26(2006.01);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：	1.一种以花状三氧化钨复合材料为基础的光电化学降钙素原生物传感器的制备方法，所述的花状三氧化钨复合材料为氮掺杂碳量子点NCQDs和硫化锑Sb2S3共敏化的花状三氧化钨WO3/NCQDs/Sb2S3，所述的光电化学降钙素原传感器由ITO工作电极、WO3/NCQDs/Sb2S3、降钙素原抗体、牛血清白蛋白、降钙素原抗原组成；其特征在于，所述的制备方法包括以下制备步骤： WO3/NCQDs/Sb2S3的制备；光电化学降钙素原生物传感器的制备；其中，步骤一制备WO3/NCQDs/Sb2S3的具体步骤为：（1）将9 ~ 11 mmol的Na2WO4∙2H2O在连续搅拌的条件下溶于16 ~ 20 mL超纯水中，然后将4 ~ 6 mol/L的HCl溶液逐滴加入到上述溶液中调节其pH值为1.5左右，然后将18 ~ 22mmol的NaCl和0.8 ~ 1 mmol的H2C2O4加入到上述混合液，连续搅拌20 ~ 30 min后，再加入40 ~ 50 mL超纯水，最后，将所得溶液转移到100 mL聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，在150℃下加热1 h，冷却至室温，将所得混合物分别用超纯水和乙醇离心洗涤3次，在真空中干燥，最后得到WO3黄色粉末，将其溶于超纯水中，得到WO3悬浮液；（2）将ITO电极切割至2.5 cm × 0.8 cm大小，依次用丙酮、乙醇和超纯水超声清洗30min，在烘箱中140℃干燥2 h，将8 ~ 10 µL的WO3悬浮液修饰到ITO电极上，室温下晾干，得到ITO/WO3电极；（3）在步骤（2）中得到的电极表面修饰3 ~ 6 µL、浓度为1 ~ 6 mg/mL的NCQDs溶液，室温下晾干，在电极表面进一步修饰3 ~ 6 µL、0.06 mol/L的SbCl3乙醇溶液，室温下反应20~ 40 min，超纯水冲洗，继而修饰3 ~ 6 µL、0.1 mol/L的Na2S，室温下反应20 ~ 40 min，超纯水冲洗，制得WO3/NCQDs/Sb2S3；其中，步骤二制备光电化学降钙素原生物传感器的具体步骤为：（a）在步骤一中得到的WO3/NCQDs/Sb2S3修饰的ITO工作电极表面修饰3 ~ 6 µL、0.1mol/L的聚多巴胺，室温下晾干，反应20 ~ 40 min后用超纯水冲洗，自然晾干；（b）在步骤（a）中得到的电极表面修饰4 ~ 5 µL、0.8 ~ 1 µg/mL的降钙素原抗体，反应20 ~ 40 min后用超纯水冲洗，自然晾干；（c）在步骤（b）中得到的电极表面修饰4 ~ 5 µL的1%牛血清白蛋白溶液，以封闭电极表面上非特异性活性位点，反应20 ~ 40 min后用超纯水冲洗，自然晾干，即制得光电化学降钙素原生物传感器。 2.如权利要求1所述的制备方法所制备的光电化学降钙素原生物传感器的应用，其特征在于，包括如下应用步骤： a. 标准溶液配制：配制一组包括空白标样在内的不同浓度的降钙素原标准溶液； b. 工作电极修饰：将所制备的光电化学降钙素原生物传感器作为工作电极，将步骤a中配制的不同浓度的降钙素原标准溶液分别滴涂到工作电极表面； c. 工作曲线绘制：以饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，与步骤b所修饰好的工作电极组成三电极体系，在PBS缓冲溶液中进行测试；采用I-t测试手段对分析物进行检测，设置电压为0 V，运行时间100 s，激发光源为LED灯；检测对不同浓度的降钙素原标准溶液产生的光电流强度，绘制工作曲线；含有不同浓度的降钙素原标准溶液的光电流强度记为Ii，Ii与降钙素原标准溶液浓度c的对数之间成线性关系，绘制Ii - logc工作曲线； d. 降钙素原的检测：用待测的人体血清样品代替步骤b中的降钙素原标准溶液，按照步骤b和c中的方法进行检测，根据响应光电流强度I和工作曲线，得到待测样品中降钙素原的含量；所述的PBS缓冲溶液为10 mL ~ 15 mL、pH为5.0 ~ 8.0的含0.1 mol/L抗坏血酸的磷酸盐缓冲溶液。
所属类别：	发明专利