一种电化学发光免疫传感器传感界面的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种基于导电超分子凝胶的电化学发光免疫传感界面的制备方法及应用，涉及纳米科学、生物免疫技术、电化学传感等领域。本发明专利技术利用单宁酸与过渡金属离子形成的导电超分子凝胶为载体，实现了电化学发光半导体纳米材料在电极界面的简易固定与高效发光。同时生物分子单宁酸与金属钛离子良好的生物相容性及超分子凝胶对生物大分子的反应活性，可以将抗体固定在电极表面。该方法不仅步骤简单，操作容易，而且具有较高的电化学发光性能，解决了纳米材料及生物分子缺乏简单而有效的电极固定方法等问题。该方法可以适用于多种生物标志物免疫传感器电极的制备，在科研和临床中具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种电化学发光免疫传感器传感界面的制备方法及应用
本专利技术涉及纳米科学、生物免疫技术、电化学传感等领域，具体涉及一种电化学发光免疫传感器传感界面的制备方法及应用。
技术介绍
高灵敏、高选择性的化学和生物传感器在环境监测、食品安全、临床分析等领域具有广阔的应用前景，近年来一直是国内外分析化学工作者的研究热点。其中基于电极过程的电化学传感器、电化学发光传感器和光电化学传感器等由于具有灵敏度高、易于小型化等特点在实际应用中显示出了巨大优势，而稳定响应性的电极传感界面是构建这类电化学传感器的关键。纳米材料因其具有特殊的结构及由此产生的独特的物理、化学性能，已经被广泛地用于电化学传感器的构建。尽管纳米结构材料在信号传导、信号放大、人工模拟酶等方面具有明显作用，但纳米材料本身存在底物选择性差、低生物识别能力等问题。因此在构建传感界面时大多将纳米材料与生物识别单元相结合，但纳米材料同样存在生物相容性差、与生物分子耦合困难等问题。随着仿生学概念的兴起，仿生化学已逐渐与纳米科学、生命科学、医学、药学等领域交叉渗透。将仿生化学与纳米结构材料相结合，构建纳米仿生传感界面，可以解决纳米材料在传感器应用中存在的诸多问题，为电化学传感器的发展和创新提供了新的思路，具有十分重要的研究意义。早期的电化学免疫传感器通常通过对抗原或抗体进行酶标记来检测信号，但酶标操作费时，并且酶对环境要求较高，特别是当酶结合到固体载体表面后容易失活。因此基于具有酶催化活性的纳米材料构建的无酶电化学免疫传感器引起了人们极大的研究兴趣。而其中无标记型电化学免疫传感器又具有步骤简单、方便快速、重现性好等优点，具有良好的应用前景。但依然存在纳米材料合成困难、缺乏简单而有效的固定方法等问题。对工作电极的修饰及纳米材料的制备是构建无标记型电化学发光免疫传感器的关键。超分子凝胶已逐渐发展为一类具有广阔应用前景的智能/功能性纳米材料。目前研究的大部分超分子凝胶利用的是氢键或者分子堆积作用，而配位键这一在超分子化学中同样重要的作用在凝胶合成上的应用则远远不足。由于引入金属离子后能够给凝胶带来光电、催化、氧化还原等新的性能，因此超分子金属凝胶的研究也在近年来得到升温。基于超分子金属凝胶构建电化学发光免疫传感器传感界面还未见报道。本专利技术利用单宁酸与过渡金属离子形成的超分子金属凝胶作为为载体，实现了电化学发光半导体纳米材料在电极界面的简易固定与高效发光。同时生物分子单宁酸与金属钛离子良好的生物相容性及超分子凝胶对生物大分子的反应活性，可以将抗体固定在电极表面。该方法可以适用于多种生物标志物电化学发光生物传感界面的制备，在科研和临床中具有广泛的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供简单易行的无标记电化学发光免疫传感器传感界面的制备方法，解决电极修饰步骤复杂、重现性差等问题。本专利技术的目的之二是提供提供快速、低成本、通用的生物标志物检测方法，为电化学发光免疫传感器在临床中的应用提供技术基础。本专利技术的技术方案如下：1.一种电化学发光免疫传感器传感界面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将100µL10mg·mL-1的氧化石墨烯或碳纳米管水溶液、100µL10mg·mL-1的氮化碳纳米片水溶液与200µL质量分数为30mg·mL-1的单宁酸的水溶液混合，超声震荡5分钟，用50µL浓度为1mol·L-1的氢氧化钠溶液将pH调为7；（2）将上述混合溶液与300µL质量分数为40%的二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛的水溶液混合，涡旋震荡1分钟，得到纳米材料掺杂的溶胶；（3）将10µL步骤（2）制得的溶胶滴在处理、活化好直径为4mm的玻碳电极表面，30分钟后得到导电凝胶修饰的玻碳电极；（4）用移液枪将5µL生物标志物捕获抗体溶液（10µg·mL-1）滴涂在步骤（3）制得的电极表面，4℃条件下晾干；（5）用超纯水多次冲洗步骤（4）制得的电极，用移液枪将6µL质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液滴涂在步骤（4）制得的电极表面，4℃条件下晾干，超纯水冲洗，得到免疫传感界面。本专利技术的有益成果1该传感界面制备方法不仅步骤简单，操作容易，成本低廉，而且具有较高的电化学发光性能，解决了纳米材料及生物分子缺乏简单而有效的电极固定方法等问题。2单宁酸超分子凝胶良好的生物相容性及反应活性便于进行抗体的固定，避免了复杂的抗体固定过程及由此引起的失活问题。3该方法可以适用于多种生物标志物免疫传感器传感界面的制备，在科研和临床中具有广泛的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例1（1）将100µL10mg·mL-1的氧化石墨烯水溶液、100µL10mg·mL-1的氮化碳纳米片水溶液与200µL质量分数为30mg·mL-1的单宁酸的水溶液混合，超声震荡5分钟，用50µL浓度为1mol·L-1的氢氧化钠溶液将pH调为7；（2）将上述混合溶液与300µL质量分数为40%的二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛的水溶液混合，涡旋震荡1分钟，得到纳米材料掺杂的溶胶；（3）将10µL步骤（2）制得的溶胶滴在处理、活化好直径为4mm的玻碳电极表面，30分钟后得到导电凝胶修饰的玻碳电极；（4）用移液枪将5µL前列腺特异性抗原捕获抗体溶液（10µg·mL-1）滴涂在步骤（3）制得的电极表面，4℃条件下晾干；（5）用超纯水多次冲洗步骤（4）制得的电极，用移液枪将6µL质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液滴涂在步骤（4）制得的电极表面，4℃条件下晾干，超纯水冲洗；（6）用超纯水多次冲洗步骤（5）构建的电化学发光免疫传感器传感界面，用移液枪滴涂5µL前列腺特异性抗原标准溶液或未知样品溶液，4℃条件下晾干后作为工作电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，Pt电极作为对电极，用pH为7.4的PBS缓冲溶液配制的20mmol·mL-1的K2S2O8溶液作为底液，在电化学发光工作站上以循环伏安模式测定-1.2～0V电势下的发光信号，实现对前列腺特异性抗原的检测。实施例2（1）将100µL10mg·mL-1的碳纳米管水溶液、100µL10mg·mL-1的氮化碳纳米片水溶液与200µL质量分数为30mg·mL-1的单宁酸的水溶液混合，超声震荡5分钟，用50µL浓度为1mol·L-1的氢氧化钠溶液将pH调为7；（2）将上述混合溶液与300µL质量分数为40%的二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛的水溶液混合，涡旋震荡1分钟，得到纳米材料掺杂的溶胶；（3）将10µL步骤（2）制得的溶胶滴在处理、活化好直径为4mm的玻碳电极表面，30分钟后得到导电凝胶修饰的玻碳电极；（4）用移液枪将5µL乳腺癌易感基因捕获抗体溶液（10µg·mL-1）滴涂在步骤（3）制得的电极表面，4℃条件下晾干；（5）用超纯水多次冲洗步骤（4）制得的电极，用移液枪将6µL质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液滴涂在步骤（4）制得的电极表面，4℃条件下晾干，超纯水冲洗；（6）用超纯水多次冲洗步骤（5）构建的电化学发光免疫传感器传感界面，用移液枪滴涂5µL乳腺癌易感基因标准溶液或未知样品溶液，4℃条件下晾干后作为工作电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，Pt电极作为对电极，用pH为7.4的PBS缓冲溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学发光免疫传感器传感界面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将100 µL10mg·mL

【技术特征摘要】
1.一种电化学发光免疫传感器传感界面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将100µL10mg·mL-1的氧化石墨烯或碳纳米管水溶液、100µL10mg·mL-1的氮化碳纳米片水溶液与200µL质量分数为30mg·mL-1的单宁酸的水溶液混合，超声震荡5分钟，用50µL浓度为1mol·L-1的氢氧化钠溶液将pH调为7；（2）将上述混合溶液与300µL质量分数为40%的二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛的水溶液混合，涡旋震荡1分钟，得到纳米材料掺杂的溶胶；（3）将10µL步骤（2）制得的溶胶滴在处理、活化好直径为4mm的玻碳电极表面，30分钟后得到导电凝胶修饰的玻碳电极；（4）用移液枪将5µL生物标志物捕获抗体溶液（10µg·mL-1）滴涂在步骤（3）制得的电极表面，4℃条件下晾干；（5）用超纯水多次冲洗步骤（4）制得的电极，用移液枪将6µL质量分数为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马洪敏，魏琴，王欢，张勇，吴丹，范大伟，庞雪辉，胡丽华，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37