一种纸基高通量光致电化学生物传感器的构建方法技术

本发明专利技术公开了一种操作简单、高通量光致电化学生物传感器并成功用于同时检测三种癌细胞。首先通过金纳米自催化还原在纸纤维表面修饰一层金纳米颗粒，然后在长金修饰的纸工作电极表面制备硫化镉‑石墨烯‑氧化锌棒三元复合材料，作为光电极，利用化学发光替代传统氙灯，通过控制化学发光反应顺序依次激发光电极，通过依次检测三个光电流峰值，实现对三种癌细胞的同时检测。

【技术实现步骤摘要】
一种纸基高通量光致电化学生物传感器的构建方法
本专利技术涉及纸基高通量光致电化学分析检测领域，更具体的说是一种基于化学发光光致电化学分析方法的纸微流控芯片分析检测平台的构建方法。
技术介绍
癌症是当今威胁人类健康最主要的疾病之一，能在癌症病发早期便做出及时的诊断，则是提高病人存活率的有效方法之一。癌细胞是一种变异的细胞，是产生癌症的病源，癌细胞与正常细胞不同，有无限增殖、可转化和易转移三大特点，能够无限增殖并破坏正常的细胞组织。因此构建快速准确的癌细胞分析检测方法具有十分重要的意义。目前为止，各种各样的分析方法层出不穷，在已有检测原理的基础之上，人们又不断寻求反应时间更快，检测时间更短，灵敏度更高的方法。目前检测癌细胞的方法主要有电化学、电致化学发光、荧光等方法。但是上述方法一起仪器比较昂贵、操作复杂，甚至需要专业人员操作，不利于实现便携式高通量快速现场检测，限制了其广泛应用和发展。因此需要研制一种便携、快速、高通量的检测方法。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的上述问题，本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种操作简单、检测速度快、成本低廉的光致电生物传感器同时检测三种癌细胞的方法。为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸基高通量光致电化学生物传感器的构建方法，其特征是包括以下步骤：（1）在计算机上设计三维中空通道微流控纸芯片的蜡批量打印图案，该蜡批量打印图案由四部分组成，工作芯片（A）、中空通道芯片（B）、半亲水通道芯片（C）以及辅助芯片（D），式样如附图1所示，利用打孔器和激光切割机对蜡批量打印图案网格区域进行打孔切割，制备溶液入口、中空通道，并在蜡批量打印图案背面设计的工作区域和辅助电极区域分别印刷碳电极式样如附图2所示；（2）通过金纳米自催化还原方法在工作区域修饰一层金纳米颗粒作为纸工作电极基底；（3）通过水热法在修饰金纳米颗粒的纸工作电极表面制备氧化锌纳米棒；（4）在氧化锌纳米棒表面修饰一层石墨...

【技术特征摘要】
1.一种纸基高通量光致电化学生物传感器的构建方法，其特征是包括以下步骤：（1）在计算机上设计三维中空通道微流控纸芯片的蜡批量打印图案，该蜡批量打印图案由四部分组成，工作芯片（A）、中空通道芯片（B）、半亲水通道芯片（C）以及辅助芯片（D），式样如附图1所示，利用打孔器和激光切割机对蜡批量打印图案网格区域进行打孔切割，制备溶液入口、中空通道，并在蜡批量打印图案背面设计的工作区域和辅助电极区域分别印刷碳电极式样如附图2所示；（2）通过金纳米自催化还原方法在工作区域修饰一层金纳米颗粒作为纸工作电极基底；（3）通过水热法在修饰金纳米颗粒的纸工作电极表面制备氧化锌纳米棒；（4）在氧化锌纳米棒表面修饰一层石墨烯；（5）通过连续离子吸附法在石墨烯表面制备硫化镉；（6）制备半刀豆球蛋白-金纳米-鲁米诺复合材料；（7）在纸工作电极表面修饰对应癌细胞的适配体链用于捕获癌细胞，然后用牛血清白蛋白封闭工作电极表面的活性位点；（8）将不同浓度的癌细胞加入到修饰后的纸工作电极表面，工作电极1固定MCF-7癌细胞，工作电极2固定K562癌细胞，工作电极3固定HL-60癌细胞；（9）将制备半刀豆球蛋白-金纳米-鲁米诺复合材料固定在工作电极上；（10）将修饰好的纸芯片进行折叠如附图3所示，随后用自制导电夹固定，如附图4所示，连接到电化学工作站，通过入口加入双氧水，由于双氧水到达工作电极的时间不同，相继引发三个工作电极上化学反应，通过测定三个工作电极的光电流强度实现对三种癌细胞同时检测。2.根据权利要求1所述一种纸基高通量光致电化学生物传感器的构建方法，所用的纸材料为普通滤纸、吸水纸或者色谱纸，癌细胞为MCF-7、K562、HL-60癌细胞，MCF-7癌细胞适配体：5′-GCAGTTGATCCTTTGGATACCCTGGTTTTTTTTTTT-H2N-3′，K562癌细胞适配体：5′-H2N-TTTTTTTTTTACAGCAGATCAGTCTATCTTCTCCTGATGGGTTCCTATTTATAGGTGAAGCTGT-3′，HL-60癌细胞适配体：5′-H2N-TTTTTTTTTATCCAGAGTGACGCAGCATGCCCTAGTTACTACTACTCTTTTTAGCAAAC。3.根据权利要求1所述一种纸基高通量光致电化学生物传感器的构建方法，三维中空通道微流控纸芯片的制备，其特征是：在计算机上设计微流控纸芯片的疏水蜡批量打印图案，式样如附图1所示，该蜡批量打印图案由四部分组成，分别为工作芯片（A）、中空通道芯片（B）、半亲水通道芯片（C）以及辅助芯片（D），1为溶液入口，2-4为工作电极1-3，5为中空通道，6-8为半亲水通道，6为打印60%蜡，7为打印40%蜡，8为打印80%蜡，9为辅助电极印刷区；随后用打孔器和激光切割机对附图1中网格区域进行打孔切割，制备中空通道；将印有疏水蜡批量打印图案的色谱纸放置到烘箱内，130℃加热30s，使蜡渗透纸纤维内部，构建完全疏水、半疏水部分；在蜡批量打印图案背面设计的工作区域和辅助电极区域分别印刷碳电极式样如附图2所示。4.根据权利要求1所述一种纸基高通量光致电化学生物传感器的构建方法，金纳米自催化还原方法在纸电极工作区域修饰一层金纳米颗粒，其特征是：（1）制备5nm金纳米种子：首先将5mL质量浓度为1%的氯金酸与10mL0.03M的柠檬酸钠搅拌10min，然后加入250mL二次水继续搅拌10mL...

【专利技术属性】
技术研发人员：王衍虎，孔庆坤，葛慎光，于京华，颜梅，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37