详情

原文传递一种光电化学生物传感器及其制备方法

专利名称：	一种光电化学生物传感器及其制备方法
摘要：	本发明公开的一种光电化学生物传感器及其制备方法，将制备的Bi2WO6‑RE超声溶于水中，滴于FTO上，自然晾干，煅烧后冷却至室温。再将FTO/Bi2WO6‑RE电极浸入HAuCl4溶液，煅烧后得FTO/Bi2WO6‑RE/Au电极。再将活化的互补sDNA滴在FTO/Bi2WO6‑RE/Au电极上，在4℃下孵化过夜。用Tris‑HCl缓冲液冲洗除去未连接的sDNA，然后用MCH封闭。Tris‑HCl冲洗后，将GQDs‑vDNA偶联物滴在电极上孵育。用Tris‑HCl溶液冲洗后，再滴加含Exo‑I的VP溶液，孵育后用Tris‑HCl溶液冲洗后即得工作电极。将工作电极插入光电化学池中，再将饱和甘汞电极和铂对电极插入，组成三电极体系，外接电化学工作站，辅以模拟日光氙灯光源系统，即组装成了光电化学适配体传感器。该传感器具有光电流响应能力强，检测灵敏度高，检测时间短，成本低廉，便携性的优势。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	大连工业大学
发明人：	郝洪顺;张作为;侯红漫;侯云霞;郝寿辰;毕景然;张公亮;闫爽
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910123873.4
公开号：	CN109781818A
代理机构：	北京元本知识产权代理事务所
代理人：	岳秀梅
分类号：	G01N27/30(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	116034 辽宁省大连市甘井子区轻工苑1号
主权项：	1.一种光电化学生物传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、制备Bi2WO6-RE纳米粒子将2mmol的Bi(NO3)3·5H2O和1mmol的Na2WO4·2H2O分别溶于40mL的乙二醇和20mL的0.6M稀硝酸溶液，搅拌至溶解完全，分别得到溶液A和溶液B。将稀土硝酸盐溶液加入到溶液A中搅拌均匀。再将淡黄色的溶液B逐滴加入到A的混合溶液中，用NaOH溶液调节pH值到中性，搅拌使得混合溶液由淡黄色变为无色。将已经混合均匀的溶液转移到100mL的水热反应釜中，在一定温度下水热反应一定时间。冷却后先用乙醇然后再用去离子水清洗离心三次，在80℃干燥12h。干燥的粉体研磨，在一定温度下煅烧一定时间，随炉冷却到室温后再次研磨，得到Bi2WO6-RE。步骤2、制备N掺杂的GQDs 先将2g前驱物芘与80mL发烟硝酸混合后，在80℃下回流搅拌，将芘晶粒表面进行硝基功能化处理，取出反应物后过滤除酸后加入适量的氨水调节pH值，采用300W超声波分散处理后转移至聚四氟乙烯罐中，在一定温度下水热反应一定时间，待自然冷却后取出反应物过滤透析后在70℃下干燥得到N-GQDs。步骤3、GQDs-vDNA偶联物的制备 720μLGQDs用100μL含有10mM EDC和10mM NHS的水溶液在室温下活化30min，然后将600μL 2μM过量的VP适配体vDNA加入到上述GQDs溶液中，持续搅拌过夜。所得溶液在4℃离心除去过量vDNA，即得到GQDs-vDNA偶联物。步骤4、构建检测副溶血性弧菌的光电化学生物传感器工作电极将FTO电极先后用丙酮、氢氧化钠、去离子水清洗，烘干备用。将10mg Bi2WO6-RE超声溶解于5mL水中，取20μL均匀溶液滴于面积为0.25cm2的FTO电极上，自然晾干后，450℃空气气氛下煅烧30min，自然冷却至室温。再将FTO/Bi2WO6-RE电极浸入0.01M HAuCl4(pH＝4.5)溶液中40min，于300℃下煅烧2h形成金纳米颗粒，即得FTO/Bi2WO6-RE/Au电极。将20μL在三(2-羧乙基)膦(TCEP)(0.5μL，10mM)溶液中活化1h的2μM VP适配体vDNA的互补DNA(sDNA)滴在FTO/Bi2WO6-RE/Au电极上，在4℃下孵化过夜。用Tris-HCl(pH＝7.4，10mM)缓冲液冲洗除去未连接的sDNA，然后用20μL 6-羟基-1-己硫醇(MCH)封闭1h。Tris-HCl冲洗后，将20μL GQDs-vDNA偶联物滴在电极上，并在37℃下孵育1h使sDNA与vDNA杂交。用Tris-HCl溶液冲洗后，在适配体电极上滴加20μL不同浓度含20U Exo-I的VP溶液，孵育1h，用Tris-HCl溶液冲洗后即得工作电极。步骤5、构建检测副溶血性弧菌的光电化学生物传感器将步骤4制备的工作电极插入光电化学池中，再将饱和甘汞电极和铂对电极插入，组成三电极体系，外接电化学工作站，辅以模拟日光氙灯光源系统(加装了AM1.5太阳光谱模拟滤光片，可量化，具有标准性)，即组装成了光电化学适配体传感器，用于副溶血性弧菌的光电化学检测。 2.根据权利要求1所述的一种光电化学生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤1中，稀土硝酸盐溶液所用的稀土为Er3+、Yb3+双掺、Tm3+、Yb3+双掺或Er3+、Tm3+、Yb3+多种稀土掺杂。 3.根据权利要求1所述的一种光电化学生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤1中，水热反应温度为160-200℃，水热反应时间为1-6h。 4.根据权利要求1所述的一种光电化学生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤1中，煅烧温度为400-800℃，煅烧时间为2-8h。 5.根据权利要求1所述的一种光电化学生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤2中，水热反应温度为160-220℃下，水热反应时间为8-16h。 6.根据权利要求1所述的一种光电化学生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤5中，光电化学检测是在室温下含有0.1M抗坏血酸(AA)的Tris-HCl缓冲溶液(pH＝7.4，0.1M)中进行，AA在光电流响应测试中作为电子供体。测试过程中由模拟日光氙灯光源系统产生光源，每10s开/关光源一次。光电系统外加电压为0.0V。在光电流响应测试前，向AA溶液通N2除氧15min。 7.根据权利要求1-6任一项所述的方法所制备的光电化学生物传感器。
所属类别：	发明专利