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原文传递一种基于PbS/Co3O4复合物信号减弱型光电化学免疫传感器的制备方法

专利名称：	一种基于PbS/Co3O4复合物信号减弱型光电化学免疫传感器的制备方法
摘要：	本发明涉及一种基于硫化铅‑四氧化三钴复合物(PbS/Co3O4)的光电化学降钙素原传感器的制备方法及应用。本发明具体是在氧化铟锡（ITO）导电玻璃上将黑二氧化钛纳米颗粒（B‑TiO2 NPs）和碘氧铋纳米片(BiOI NSs)及金纳米颗粒(Au NPs)复合作为基底材料，形成的敏化结构可增加光的吸收范围，促进光生电子空穴的分离效率，同时用于负载抗体。制备的PbS/Co3O4复合物与基底材料竞争光源和空穴牺牲剂，构建了一种基于信号减弱型的光电化学免疫传感器，实现了对降钙素原的灵敏检测，该方法对早期诊断和监测细菌炎性疾病感染具有重要意义。
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：	钱彦荣;魏琴;冯金慧;王欢;刘蕾;刘雪静;冯瑞卿;鞠熀先
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910655382.4
公开号：	CN110346438A
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：	G01N27/327(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：	1.一种基于PbS/Co3O4复合物信号减弱型光电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1）将大块ITO导电玻璃裁成2.0 cm × 0.8 cm，依次用丙酮、乙醇和超纯水分别超声清洗30 min，氮气吹干； 2）滴加10 µL、5-8 mg/mL B-TiO2 NPs均匀分散悬浮液至ITO导电玻璃导电面，室温下晾干，制得B-TiO2 NPs电极； 3）将B-TiO2 NPs电极分别在5-10 mM Bi(NO)3和5-10 mM KI溶液中蘸10 s，超纯水冲洗，重复上述循环20-30次，制得B-TiO2 NPs/BiOI NSs电极； 4）滴加8 µL Au NPs溶液至B-TiO2 NPs/BiOI NSs电极表面，制得B-TiO2 NPs/BiOINSs/Au NPs电极； 5）滴加5 µL、8 ~ 12 µg/mL的降钙素原捕获抗体溶液至修饰电极表面，4 ℃冰箱晾干，超纯水冲洗； 6）滴加3 µL、质量分数为1.0%的牛血清蛋白溶液到修饰电极表面，以封闭电极表面上非特异性活性位点，4 ℃冰箱晾干，超纯水冲洗； 7）滴加5 µL、0.1 pg/mL ~ 50 ng/mL的降钙素原抗原标准溶液到修饰电极表面，4 ℃冰箱晾干，超纯水冲洗； 8）滴加5 µL、3.0 ~ 5.0 mg/mL PbS/Co3O4降钙素原检测抗体复合物溶液到电极表面，4℃冰箱孵化60 min，超纯水冲洗，制得修饰完全的电极，即一种检测降钙素原信号减弱型光电化学免疫传感器。 2.如权利要求1所述的一种基于PbS/Co3O4复合物信号减弱型光电化学免疫传感器的制备方法，所述 B-TiO2 NPs的制备，步骤如下：将4.0-5.0 g P 25二氧化钛纳米颗粒和1.5-2.0 g NaBH4混合并研磨30 min，氩气氛围的管式炉中300 ℃煅烧50-60 min，冷却至室温后，所得产品分别用超纯水和乙醇离心清洗3次，真空干燥箱中35 ℃，12 h后得到B-TiO2 NPs。 3.如权利要求1所述的一种基于PbS/Co3O4复合物信号减弱型光电化学免疫传感器的制备方法，所述BiOI NSs的制备，步骤如下：将涂覆B-TiO2 NPs的ITO导电玻璃分别在5-10 mM Bi(NO)3和5-10 mM KI溶液中蘸10s，用超纯水冲洗，重复上述循环20-30次，制得BiOI NSs。 4.如权利要求1所述的一种基于PbS/Co3O4复合物信号减弱型光电化学免疫传感器的制备方法，所述Au NPs的制备，步骤如下： 50-55 mL质量分数为0.01% HAuCl4溶液，120 ℃油浴中煮沸，2.5-5.0 mL质量分数为1%的柠檬酸三钠溶液加入上述溶液，搅拌下继续煮沸30 min至溶液变紫红色，制得Au NPs溶液。 5.如权利要求1所述的一种基于PbS/Co3O4复合物信号减弱型光电化学免疫传感器的制备方法，所述PbS/Co3O4降钙素原检测抗体复合物溶液的制备，步骤如下： 1）Co3O4多面体的制备及其氨基化： 3.0-6.0 g Co(NO3)2·6H2O和13-16 g 2-甲基咪唑分别溶于250 mL甲醇中，将2-甲基咪唑溶液加入到Co(NO3)2溶液中，室温下老化24 h，甲醇离心洗涤3次，所得固体真空干燥箱中烘干后置于管式炉中350℃煅烧120 min，得到Co3O4多面体，0.05-0.1 g Co3O4多面体分散在含0.15 mL三氨丙基三乙氧基硅烷的10 mL乙醇溶液中，超声分散30 min，70 ℃下回流24 h，无水乙醇离心洗涤3次，在真空干燥箱中35 ℃ 12 h，制得氨基化Co3O4多面体； 2）PbS QDs的制备： 7 ~ 21 μL巯基乙酸加入到25 mL 1 ~ 7 mmol/L Pb(NO3)2溶液后，氮气下鼓泡20 min并用1 mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值为5 ~ 12，鼓泡20 min后，加入2 mL 0.01 ~ 0.015mol/L的Na2S溶液，氮气氛围下搅拌4 h后得到PbS QDs溶液； 3）PbS/Co3O4的制备： 5-10 mg氨基化Co3O4多面体，0.8 g 1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺和0.1 g的N-羟基琥珀酰亚胺溶于15 mL PbS QDs溶液中，将上述混合液室温下搅拌2 h，超纯水洗涤3次，然后将产品分散于2 mL超纯水； 4）PbS/Co3O4降钙素原检测抗体复合物溶液的制备： 2 mL 10 µg/mL降钙素原检测抗体溶液和10 µL 5 mg/mL的1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺和10 µL 1 mg/mL的N-羟基琥珀酰亚胺4 ℃震荡30 min，6 mg的PbS/Co3O4加入上述溶液4 ℃震荡6 h，100 µL质量分数为1%的牛血清蛋白溶液注入上述溶液4 ℃震荡12h，用pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液离心清洗3次，并分散于2 mL pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液。 6.如权利要求1所述的制备方法制备的一种基于PbS/Co3O4复合物信号减弱型光电化学免疫传感器，用于降钙素原的检测，检测步骤如下：（1）使用电化学工作站以三电极体系进行测试，如权利要求1所制备的ITO修饰电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，在10 mL、pH 7.4的含0.1 mol/L抗坏血酸的磷酸盐缓冲溶液进行测试；（2）用时间-电流法对分析物进行检测，设置电压为0 V，运行时间100 s，照射LED灯波长为400 ~ 450 nm；（3）当背景电流趋于稳定后，每隔10 s开灯持续照射10 s，然后记录光电流，绘制工作曲线；（4）将待测的降钙素原样品溶液代替降钙素原标准溶液进行检测，检测的结果可通过工作曲线查得。
所属类别：	发明专利