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原文传递一种多层石墨烯传感生物芯片的制备方法

专利名称：	一种多层石墨烯传感生物芯片的制备方法
摘要：	本发明公开了一种多层石墨烯传感生物芯片的制备方法。该芯片包括支撑层、点击化修饰层、多层石墨烯和固定修饰层；所述点击化修饰层共价锚定于支撑层上；所述石墨烯通过点击化学共价结合于点击修饰层上；所述多层石墨烯通过点击化学共价相结合；所述固定修饰层通过共价结合于石墨烯上。本发明提供的多层石墨烯传感生物芯片具有结构稳定及灵敏度高的优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	贵州;52
申请人：	黔南民族师范学院
发明人：	彭开美;戴学新;杨再波;黄德娜;杨艳;毛海立;邹洪涛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910180661.X
公开号：	CN109870429A
代理机构：	北京联创佳为专利事务所(普通合伙)
代理人：	韩炜
分类号：	G01N21/552(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	558000 贵州省黔南布依族苗族自治州都匀市斗篷山路黔南民族师范学院
主权项：	1.一种多层石墨烯传感生物芯片，其特征在于：该芯片包括支撑层、点击化修饰层、多层石墨烯和固定修饰层；所述点击化修饰层共价锚定于支撑层上；所述石墨烯通过点击化学共价结合于点击修饰层上；所述多层石墨烯通过点击化学共价相结合；所述固定修饰层通过共价结合于石墨烯上。 2.一种如权利要求1所述的多层石墨烯传感生物芯片的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）清洁表面镀金或镀银的玻璃基片，把清洁的基片浸泡于1～10mM的巯基乙胺乙醇溶液中，在自组装驱动下，在基片的金属膜表面形成一单分子层，再将基片浸泡于6～12mM的溴丙炔二甲基亚砜溶液中，于常温下反应1～5小时，清洗芯片，得到点击化修饰的基片；（2）在芯片反应器中加入叠氮基修饰的石墨烯及去离子水，分散，放入步骤（1）中的点击化修饰基片，加入20-50%叠氮修饰石墨烯质量的催化剂反应，得到单层石墨烯通过共价固定于点击修饰层上的基片，即单层石墨烯修饰的基片；（3）在芯片反应器中加入炔基修饰的石墨烯及去离子水，分散，放入步骤（2）中的单层石墨烯修饰的基片，加入20-50%炔基修饰石墨烯质量的催化剂反应，得到双层石墨烯修饰的基片；（4）在芯片反应器中加入叠氮基修饰的石墨烯及去离子水,分散，放入步骤（3）中的双层石墨烯修饰的基片，加入20-50%叠氮修饰石墨烯质量的催化剂反应，得到三层石墨烯修饰的基片；（5）重复步骤（3）和步骤（4），得到多层石墨烯修饰的基片；（6）在一芯片反应器中放入步骤（5）中的多层石墨烯修饰的基片，加入固定修饰剂、催化剂及溶剂，反应得到多层石墨烯传感生物芯片。 3.根据权利要求2所述的多层石墨烯传感生物芯片的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述叠氮基修饰的石墨烯的制备方法包括如下步骤：（2-1）把氧化石墨烯分散于去离子水中，升温至60～80℃，加入水合肼，继续保温反应18～24小时，过滤，用甲醇及去离子水反复冲洗，然后在60～70℃下干燥，得到石墨烯；（2-2）在反应器中加入步骤（2-1）中得到的石墨烯及乙醇-水混合溶剂，分散，随后加入（3-溴丙基）三乙氧基硅烷、（3-氯丙基）三乙氧基硅烷和（3-溴丙基）三甲氧基硅烷或（3-氯丙基）三甲氧基硅烷，加入后的浓度为1-15mmol/L，于30～60℃下反应3～6小时，离心并用去离子水清洗，干燥，得到卤素修饰的石墨烯；（2-3）取步骤（2-2）中得到的卤素修饰的石墨烯分散于去离子水中，加入叠氮化钠，加入后的浓度为1-10mmol/L，在80～90℃下反应10～14小时，离心并用去离子水清洗，干燥，得到叠氮基修饰的石墨烯。 4.根据权利要求2所述的多层石墨烯传感生物芯片的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，所述炔基修饰的石墨烯的制备方法包括如下步骤：（3-1）把氧化石墨烯分散于去离子水中，升温至60～80℃，加入水合肼，继续保温反应18～24小时，过滤，用甲醇及去离子水反复冲洗，在60～70℃下干燥，得到石墨烯；（3-2）在反应器中加入步骤（3-1）得到的石墨烯及去离子水，分散，随后加入摩尔比为（5-10）：1：（10-30）的对氨基苯甲酸、亚硝酸钠及硝酸，在50～70℃下反应2～5小时，离心并用去离子水清洗，得到羧基修饰的石墨烯；（3-3）将步骤（3-2）得到的羧基修饰的石墨烯分散于N,N-二甲基甲酰胺中，加入二环己基碳二亚胺于常温反应30～60分钟，二环己基碳二亚胺在加入后浓度为1-5mmol/L，然后加入丙炔胺，继续反应2～5小时，得到炔基修饰的石墨烯。 5.根据权利要求2所述的多层石墨烯传感生物芯片的制备方法，其特征在于：在步骤（6）中，所述固定修饰剂的制备方法包括如下步骤：在反应器中加入摩尔比为1：1：2:200的丙炔溴、对氨基苯甲酸、碳酸钾及N,N-二甲基甲酰胺，于5～10℃下反应2～5小时，移除溶剂，得到固定修饰剂。 6.根据权利要求2所述的多层石墨烯传感生物芯片的制备方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述表面镀金或镀银的玻璃基片为支撑层。 7.根据权利要求2所述的多层石墨烯传感生物芯片的制备方法，其特征在于：在步骤（2）、（3）和（4）中，所述的催化剂均为摩尔比为1:1的卤化铜及抗坏血酸钠。 8.根据权利要求2所述的多层石墨烯传感生物芯片的制备方法，其特征在于：在步骤（2）、（3）、（4）和（6）中，所述反应的温度范围均为20～50℃；所述反应的时间范围均为0.5～2小时。 9.根据权利要求2所述的多层石墨烯传感生物芯片的制备方法，其特征在于：在步骤（6）中，所述的催化剂为卤化亚铜及2,2’-联吡啶；溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或四氢呋喃。 10.根据权利要求2所述的多层石墨烯传感生物芯片的制备方法，其特征在于：在步骤（6）中，所述催化剂与固定修饰剂的摩尔比为（0.01-0.5）：1；所述固定修饰剂加入后的浓度为1-10mmol/L。
所属类别：	发明专利