The invention provides a method for detecting protein molecules with high sensitivity by using self assembled graphene, which belongs to the technical field of electrochemistry. The detection step of the invention comprises: (1) the use of graphite nano fiber, preparation of an average size of 30 + 5nm single layer nano graphene; (2) the micro peroxidase (MP-11) and graphene solution self-assembly micro peroxidase / graphene non covalent modification of the surface of the MP-11 molecule uniform distribution in graphene; (3) using electrochemical workstation using chronoamperometry, recording MP-11/ collision of graphene and graphene electrodes, increasing the contact area of MP-11 molecule and the electrode, increasing the reduction current of MP-11, which sensitively detected MP-11 molecules. The invention overcomes the defects of the complicated process of traditional detection equipment, and greatly improves the sensitivity of detection, and has wide application prospect in the field of electrochemistry.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用自组装石墨烯高灵敏检测蛋白质单分子的方法,属于电化学
技术介绍
在过去的30年,单分子检测已经引起研究者的广泛关注。单分子检测可以用来研究电子迁移过程的基础理论,阐明电子迁移的基本行为和过程,这些都是传统的仅仅研究大量分子的集合体所不能解决的。单分子水平的检测对单分子范围内的研究是非常必要的,而且可以显著促进现有的传感技术的发展。最近几年,出现了一些检测单分子的技术和方法,这些方法包括:利用荧光检测分子的氧化还原状态、表面增强拉曼光谱和扫面电镜法。这些方法对单分子检测做出巨大的贡献,然而,它们也有一些不足,如这些检测方法往往需要利用先进的设备、复杂的检测过程或检测灵敏度不高;利用电化学技术检测单分子或几个分子是非常有挑战性的,因为一个具有氧化还原反应的活性分子和电极的一次碰撞过程中,对氧化还原电流只能贡献一个或几个电子。因此,利用电子转移过程检测单个分子需要一种技术手段,用来大幅度增加每个分子贡献的电子数;这种放大电流可以通过循环氧化还原过程来实现。这种方法最早由Reilley提出,被Bard及合作者用在他们开拓性的颗粒碰撞实验中。最近,Bard及同事提出了一种利用微电极检测金属纳米颗粒碰撞的新方法,即通过放大电化学催化反应产生的电流。在这个方法中,纳米粒子和微电极碰撞产生阶梯式的电流变化。Compton和合作者提出了纳米粒子和微电极的碰撞过程,纳米粒子和微电极碰撞的一瞬间,纳米粒子就成为纳米电极。随后的氧化还原反应就在纳米粒子电极上发生,而不在基体微米电极上;石墨烯是一种由单碳原子紧密堆积而成二维蜂窝状晶体结构的新型碳材 ...
【技术保护点】
一种利用自组装石墨烯高灵敏检测蛋白质分子的方法,其特征是,包括以下步骤:纳米石墨烯的制备:取2 g石墨纳米纤维、10 mL浓硫酸和1 g P2O5,混合加热至80 °C,使其预氧化30 min,然后在6 h内冷却到室温,将混合物用蒸馏水稀释、抽滤并洗至中性,预氧化后的石墨干燥后与50 mL浓硫酸混合,并缓慢加入6 g高锰酸钾,搅拌,控制温度低于20°C,然后将混合物放在 35 °C的油浴中搅拌 2 h, 然后加入280 mL水后终止反应,向反应结束后的混合物中加入5 mL 30 % 的过氧化氢,混合物变成明黄色,所得混合物用分散在水中,然后抽滤,抽滤后的滤饼用1:10 的稀盐酸清洗,然后干燥,取15 mg干燥后氧化石墨烯分散于45 mL水中得到氧化石墨烯分散液,将氧化石墨烯分散液稀释,用氨水调节至pH=10,用60%的水合肼 20 μL在95 °C还原1 h,得到单层纳米石墨烯溶液;蛋白质分子(MP‑11)和石墨烯的自组装: 将1 mL浓度为0.05 mg/mL 的纳米石墨烯溶液和1 mL 浓度为0.186 mg/mL的 MP‑11混合,然后稀释到10 mL 并搅拌12 h,得到MP‑ ...
【技术特征摘要】
1.一种利用自组装石墨烯高灵敏检测蛋白质分子的方法,其特征是,包括以下步骤:纳米石墨烯的制备:取2g石墨纳米纤维、10mL浓硫酸和1gP2O5,混合加热至80°C,使其预氧化30min,然后在6h内冷却到室温,将混合物用蒸馏水稀释、抽滤并洗至中性,预氧化后的石墨干燥后与50mL浓硫酸混合,并缓慢加入6g高锰酸钾,搅拌,控制温度低于20°C,然后将混合物放在35°C的油浴中搅拌2h,然后加入280mL水后终止反应,向反应结束后的混合物中加入5mL30%的过氧化氢,混合物变成明黄色,所得混合物用分散在水中,然后抽滤,抽滤后的滤饼用1:10的稀盐酸清洗,然后干燥,取15mg干燥后氧化石墨烯分散于45mL水中得到氧化石墨烯分散液,将氧化石墨烯分散液稀释,用氨水调节至pH=10,用60%的水合肼20μL在95°C还原1h,得到单层纳米石墨烯溶液;蛋白质分子(MP-11)和石墨烯的自组装:将1mL浓度为0.05mg/mL的纳米石墨烯溶液和1mL浓度为0.186mg...
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