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原文传递一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器及其制备方法和应用

专利名称：	一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器及其制备方法和应用
摘要：	本发明属于光电化学可视化生物传感器构建领域，涉及一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器的制备。利用普鲁士蓝和Co‑N‑TiO2/3DGH纳米复合材料分别对两块电极(分别为模块A和模块B)的区域1和区域2进行改性，然后用壳聚糖处理区域2的表面，再于模块A的区域2表面修饰赭曲霉毒素A适配体溶液，孵育，用磷酸缓冲溶液冲洗，然后用牛血清白蛋白封闭未结合的活性位点，再用磷酸缓冲溶液冲洗，得到基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器。Co‑N‑TiO2/3DGH纳米复合材料展现了很好的光电活性和稳定性并且构建的Co‑N‑TiO2/3DGH纳米复合材料大大减小了外界和内部各种因素的干扰，提高了检测的准确性，而且无需复杂的仪器设备，可以通过肉眼辨别，从而达到可视化检测的目的。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏大学
发明人：	郝楠;花荣;王坤
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910613470.8
公开号：	CN110501408A
分类号：	G01N27/416(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	212013 江苏省镇江市京口区学府路301号
主权项：	1.一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)制备三维石墨烯负载钴-氮共掺杂二氧化钛Co-N-TiO2/3DGH纳米复合材料和普鲁士蓝PB溶液，备用； (2)首先制作具有两个工作区域的两个氧化铟锡电极，分别为模块A和模块B，模块A和模块B均包含区域1和区域2，在模块A和模块B的区域1处均通过电沉积法制备普鲁士蓝PB薄膜，在模块A和模块B的区域2表面均修饰Co-N-TiO2/3DGH纳米复合材料分散液，晾干，模块B的区域2未进一步处理，待晾干后于模块A的区域2修饰了Co-N-TiO2/3DGH纳米复合材料的表面使用壳聚糖处理，再修饰赭曲霉毒素A适配体溶液，孵育后用磷酸缓冲溶液冲洗，然后用牛血清白蛋白封闭未结合的活性位点，再用磷酸缓冲溶液冲洗，得到基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器。 2.根据权利要求1所述的一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述Co-N-TiO2/3DGH纳米复合材料分散液的浓度为2mg/mL，壳聚糖的浓度为0.5wt％，赭曲霉毒素A适配体溶液的浓度为2μmol/L，牛血清白蛋白的体积百分浓度为1％。 3.根据权利要求2所述的一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述Co-N-TiO2/3DGH纳米复合材料分散液、壳聚糖、赭曲霉毒素A适配体溶液和牛血清白蛋白的用量比例为20μL：10μL：10μL：10μL。 4.根据权利要求1所述的一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述磷酸缓冲溶液为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠的缓冲溶液，浓度为0.1mol/L，pH为7.4。 5.根据权利要求1所述的一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，赭曲霉毒素A适配体的序列为：5'-NH2-GAT CGG GTG TGG GTGGCG TAA AGG GAG CAT CGG ACA-3'，孵育的温度为4℃，孵育12h。 6.将权利要求1～5任一项所述制备方法制得的基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器用于检测赭曲霉毒素A的用途。 7.根据权利要求6所述的用途，其特征在于，具体步骤为： (1)模块A和模块B均包含区域1和区域2，区域1均为PB膜改性的电致变色部分，区域2则分别为修饰有赭曲霉毒素A适配体改性的Co-N-TiO2/3DGH纳米复合材料和仅由Co-N-TiO2/3DGH纳米复合材料组成的电子注入部分； (2)配制不同浓度的赭曲霉毒素A；在LED光照下，将已知浓度的赭曲霉毒素A滴涂于模块A的区域2表面，而区域1颜色产生变化且获得紫外可见光吸收强度A1；与此同时在模块B的区域1颜色获得紫外可见光吸收强度A2，通过两者紫外可见光吸收强度的比值获得检测结果，依据模块B获得的紫外可见光吸收强度A2与模块A获得的紫外可见光吸收强度A1的比值分别和赭曲霉毒素A浓度COTA及赭曲霉毒素A浓度对数的关系绘制出赭曲霉毒素A的非线性检测曲线和标准检测线性曲线A2/A1＝1.737+2.518*lg(COTA/ng·mL-1)； (3)至此可即时将待测赭曲霉毒素A于光照下滴涂于模块A的区域2表面，区域1获得一个紫外可见光吸收强度A1，而模块B的区域1获得一个紫外可见光吸收强度A2，最终得到比值A2/A1，带入步骤(3)得出的标准检测线性曲线，即可获得待测赭曲霉毒素A的浓度。
所属类别：	发明专利