一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法及应用，属于新型功能材料、生物传感检测技术领域。基于金杂化的铁酸镁具有良好的电化学催化性能和良好的生物相容性，显著提高了生物传感器的灵敏度，对前列腺特异抗原的检测具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法及应用。具体是采用具有良好电化学催化性能和良好的生物相容性的金杂化的铁酸镁，制备一种检测前列腺特异抗原的传感器，属于新型功能材料与生物传感检测

技术介绍
前列腺癌已超过皮肤癌成为男性最常见的癌症，在因癌致死因素中排第二位。前列腺特异抗原在大多数有临床意义的前列腺癌中都会升高，也是其最重要的早期检测指标。目前已有的前列腺特异抗原的临床检测方法很多，如放射免疫分析、酶联免疫分析、化学发光免疫分析等。电化学免疫传感器是将免疫学方法与电化学方法相结合的一种生物传感器，利用抗原与抗体之间的特性性结合，使得它具有高灵敏性、高选择性、分析快速和操作简便等优点。因此本专利技术制备了一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器，实现了对前列腺特异抗原的检测。本专利技术利用金杂化的铁酸镁具有良好的生物相容性，能够有效地固定抗体，同时金杂化的铁酸镁对双氧水具有良好的电化学催化性能，从而在检测前列腺特异抗原的过程中产生放大的电化学信号，有效地增强了电化学免疫传感器的灵敏度。该方法具有成本低、灵敏度高、特异性好、检测快速等优点，而且制备过程较为简单，为目前有效检测前列腺特异抗原提供了新途径。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是基于金杂化的铁酸镁构建了一种无酶、快速且超灵敏的夹心型生物传感器。本专利技术的目的之二是将该夹心型生物传感器应用于前列腺特异抗原的高灵敏、特异性检测。本专利技术的技术方案如下1.一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法（1）依次用1.0、0.3、0.05μm的氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光，分别在超纯水和乙醇中超声清洗，氮气吹干；（2）在电极表面滴加6μL浓度为1~2mg/mL的金杂化石墨烯水溶液，干燥；（3）继续将6μL浓度为5~20μg/mL的前列腺特异抗原捕获抗体溶液滴加到修饰电极表面，于4℃冰箱中孵化1h，清洗干净；（4）用3μL浓度为5~20mg/mL的牛血清白蛋白溶液封闭非特异性活性位点，于4℃冰箱中孵化1h，清洗干净；（5）将6μL浓度为0.0005~50ng/mL的一系列不同浓度的前列腺特异抗原用于和捕获抗体的特异性识别，室温下孵化1h，清洗干净；（6）将6μL浓度为1~3mg/mL的金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液滴在电极上与抗原特异性识别，室温下孵化1h，清洗干净，于4℃冰箱中储存备用。金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液的制备将0.5~2g氯化镁和1.35~5.4g氯化铁溶解在40mL乙二醇中，随后加入3.6~14.4g醋酸钠和1.0~4.0g聚二乙醇20000，搅拌溶解后，将混合溶液转入反应釜中，200℃条件下反应6h，离心洗涤，真空干燥，得到铁酸镁；在10mL无水乙醇中分散0.1~0.4g铁酸镁，超声5h，加入0.2~0.8mL3-氨丙基三乙氧基硅烷，70℃回流1.5h，离心洗涤，真空干燥，制得氨基化的铁酸镁，将8~32mg氨基化的铁酸镁溶于10mL超纯水中，加入到25~100mL金纳米粒子溶液中，震荡12h，离心洗涤，真空干燥，制得金杂化的铁酸镁；将1mL的1~3mg/mL的金杂化的铁酸镁溶液和1~2mL浓度为10μg/mL前列腺特异抗原检测抗体混合，震荡12h，离心洗涤后分散于1mL、pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液中，得到金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液，于4℃冰箱中储存备用。前列腺特异抗原的检测方法（1）使用电化学工作站以三电极体系进行测试，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，所制备的传感器为工作电极，在10mL的pH值为6.8的磷酸盐缓冲溶液中进行测试；（2）选择计时电流法对癌胚抗原进行检测，将输入电压设置为-0.4V，取样间隔设置为0.1s，运行时间设置为400s；（3）当背景电流趋于稳定后，每隔50s向磷酸盐缓冲溶液中注入10μL浓度为5mol/L的双氧水溶液，然后记录电流随时间的变化，绘制工作曲线；（4）将待测样品溶液代替前列腺特异抗原标准溶液进行检测。本专利技术的有益成果（1）本专利技术采用的金杂化的铁酸镁具有良好的生物相容性，能够有效固定抗体。（2）本专利技术采用的金杂化的铁酸镁具有良好的催化性能，能够有效催化双氧水的氧化还原过程，提高传感器的灵敏度。（3）本专利技术将制备的夹心型生物传感器用于前列腺特异抗原的检测，检测限低，线性范围宽，可以实现简单、快速、灵敏和特异性检测。具体实施方式实施例1一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法（1）依次用1.0、0.3、0.05μm的氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光，分别在超纯水和乙醇中超声清洗，氮气吹干；（2）在电极表面滴加6μL浓度为1mg/mL的金杂化石墨烯水溶液，干燥；（3）继续将6μL浓度为5μg/mL的前列腺特异抗原捕获抗体溶液滴加到修饰电极表面，于4℃冰箱中孵化1h，清洗干净；（4）用3μL浓度为5mg/mL的牛血清白蛋白溶液封闭非特异性活性位点，于4℃冰箱中孵化1h，清洗干净；（5）将6μL浓度为0.0005~50ng/mL的一系列不同浓度的前列腺特异抗原用于和捕获抗体的特异性识别，室温下孵化1h，清洗干净；（6）将6μL浓度为1mg/mL的金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液滴在电极上与抗原特异性识别，室温下孵化1h，清洗干净，于4℃冰箱中储存备用。实施例2一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法（1）依次用1.0、0.3、0.05μm的氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光，分别在超纯水和乙醇中超声清洗，氮气吹干；（2）在电极表面滴加6μL浓度为1.5mg/mL的金杂化石墨烯水溶液，干燥；（3）继续将6μL浓度为10μg/mL的前列腺特异抗原捕获抗体溶液滴加到修饰电极表面，于4℃冰箱中孵化1h，清洗干净；（4）用3μL浓度为10mg/mL的牛血清白蛋白溶液封闭非特异性活性位点，于4℃冰箱中孵化1h，清洗干净；（5）将6μL浓度为0.0005~50ng/mL的一系列不同浓度的前列腺特异抗原用于和捕获抗体的特异性识别，室温下孵化1h，清洗干净；（6）将6μL浓度为2mg/mL的金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液滴在电极上与抗原特异性识别，室温下孵化1h，清洗干净，于4℃冰箱中储存备用。实施例3一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法（1）依次用1.0、0.3、0.05μm的氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光，分别在超纯水和乙醇中超声清洗，氮气吹干；（2）在电极表面滴加6μL浓度为2mg/mL的金杂化石墨烯水溶液，干燥；（3）继续将6μL浓度为20μg/mL的前列腺特异抗原捕获抗体溶液滴加到修饰电极表面，于4℃冰箱中孵化1h，清洗干净；（4）用3μL浓度为20mg/mL的牛血清白蛋白溶液封闭非特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤如下：（1）依次用1.0、0.3、0.05 µm的氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光，分别在超纯水和乙醇中超声清洗，氮气吹干；（2）在电极表面滴加6 μL浓度为1 ~ 2 mg/mL的金杂化石墨烯水溶液，干燥；（3）继续将6 µL浓度为5 ~ 20 µg/mL的前列腺特异抗原捕获抗体溶液滴加到修饰电极表面，于4℃冰箱中孵化1 h，清洗干净；（4）用3 μL浓度为5 ~ 20 mg/mL的牛血清白蛋白溶液封闭非特异性活性位点，于4℃冰箱中孵化1 h，清洗干净；（5）将6 μL浓度为0.0005 ~ 50 ng/mL的一系列不同浓度的前列腺特异抗原用于和捕获抗体的特异性识别，室温下孵化1 h，清洗干净；（6）将6 μL浓度为1 ~ 3 mg/mL的金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液滴在电极上与抗原特异性识别，室温下孵化1 h，清洗干净，于4℃冰箱中储存备用。

【技术特征摘要】
1.一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）依次用1.0、0.3、0.05μm的氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光，分别在超纯水和乙醇中超声清洗，氮气吹干；
（2）在电极表面滴加6μL浓度为1~2mg/mL的金杂化石墨烯水溶液，干燥；
（3）继续将6μL浓度为5~20μg/mL的前列腺特异抗原捕获抗体溶液滴加到修饰电极表面，于4℃冰箱中孵化1h，清洗干净；
（4）用3μL浓度为5~20mg/mL的牛血清白蛋白溶液封闭非特异性活性位点，于4℃冰箱中孵化1h，清洗干净；
（5）将6μL浓度为0.0005~50ng/mL的一系列不同浓度的前列腺特异抗原用于和捕获抗体的特异性识别，室温下孵化1h，清洗干净；
（6）将6μL浓度为1~3mg/mL的金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液滴在电极上与抗原特异性识别，室温下孵化1h，清洗干净，于4℃冰箱中储存备用。
2.如权利要求1所述的一种基于金杂化的铁酸镁构建的生物传感器的制备方法，所述金杂化的铁酸镁标记的前列腺特异抗原检测抗体溶液的制备，其特征在于，步骤如下：
将0.5~2g氯化镁和1.35~5.4g氯化铁溶解在40mL乙二醇中，随后加入3.6~14.4g醋酸钠和1.0~4.0g聚二乙醇20000，搅拌溶解后，将混合溶液转入反应釜中，200℃条件下反应6h，离心洗涤，真空干燥，得到铁...

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