检测癌胚抗原的光电化学免疫传感器的制备及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种检测癌胚抗原的光电化学免疫传感器的制备及应用研究。在掺杂氟的二氧化锡透明导电玻璃上生长三维分层结构的氧化锌纳米棒‑纳米片，利用其负载大量的锰掺杂的硫化镉量子点和识别癌胚抗原的适配体及与适配体杂交的标记有碲化镉/硒化镉核壳量子点的DNA探针，形成基于氧化锌的多元敏化结构，实现最初的信号放大；结合癌胚抗原特异性识别适配体使DNA探针解杂交脱离电极表面产生的减弱的敏化作用及癌胚抗原与适配体形成的共轭物自身的空间位阻效应，实现进一步的信号放大，进而实现对癌胚抗原的灵敏检测。

【技术实现步骤摘要】
检测癌胚抗原的光电化学免疫传感器的制备及应用
本专利技术涉及纳米材料技术、光电化学信号检测技术及免疫分析检测
，更具体地说是一种用于灵敏检测癌胚抗原的光电化学免疫传感器的制备及应用。
技术介绍
作为一种非常重要的肿瘤标志物，癌胚抗原在癌症的临床诊断和治疗中扮演着重要的角色。近年来，各种各样的分析方法被发展用于癌胚抗原的检测，像荧光、电化学、电化学发光、比色等分析方法。尽管这些方法可以实现癌胚抗原的检测，它们存在操作复杂、灵敏度低、费时、成本高等缺点。光电化学分析方法作为一种新兴的分析方法，由于其灵敏度高、操作简单、成本低等优点引起了广泛的关注！光电活性材料是光电化学分析方法中的重要组成部分，常用的敏化结构通常是以宽带隙的半导体材料为基础敏化不同的窄带隙的半导体材料。降低敏化结构电子-空穴对的复合速率，增强其对可见光的吸收范围是提高光电化学分析性能的关键。在传统的免疫传感器中常用的识别元素是抗体，其通常是由细胞株或动物产生，获取过程复杂且成本高，另外其稳定性较差，易受高温、酸碱条件的影响，这些固有的缺陷极大地限制了其广泛的应用。因此急需寻求新型有效的分子识别元素。另外，癌胚抗原在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测癌胚抗原的光电化学免疫传感器的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）在掺杂氟的二氧化锡透明导电玻璃表面生长分层结构的氧化锌纳米棒‑纳米片，其中掺杂氟的二氧化锡透明导电玻璃简写为FTO，分层结构的氧化锌纳米棒‑纳米片简写ZnO NRs‑NSs，获得ZnO NRs‑NSs/FTO电极；（2）合成锰掺杂的硫化镉量子点：将0.5‑0.8 mmol 硝酸镉和0.04‑0.07 mmol醋酸锰溶于50 mL二次水中，在磁力搅拌下加热到70 ℃后，加入10 mL新配制的浓度为0.03‑0.06 M的硫化钠溶液，继续在70 ℃下加热回流2‑5 h，将获得的沉淀分别用乙醇和二次水各洗涤3次，然后将其溶于...

【技术特征摘要】
1.一种检测癌胚抗原的光电化学免疫传感器的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）在掺杂氟的二氧化锡透明导电玻璃表面生长分层结构的氧化锌纳米棒-纳米片，其中掺杂氟的二氧化锡透明导电玻璃简写为FTO，分层结构的氧化锌纳米棒-纳米片简写ZnONRs-NSs，获得ZnONRs-NSs/FTO电极；（2）合成锰掺杂的硫化镉量子点：将0.5-0.8mmol硝酸镉和0.04-0.07mmol醋酸锰溶于50mL二次水中，在磁力搅拌下加热到70℃后，加入10mL新配制的浓度为0.03-0.06M的硫化钠溶液，继续在70℃下加热回流2-5h，将获得的沉淀分别用乙醇和二次水各洗涤3次，然后将其溶于二次水中，收集黄色的上层清液获得锰掺杂的硫化镉量子点，其中锰掺杂的硫化镉量子点简写为CdS:Mn；（3）制备碲化镉/硒化镉核壳量子点，其简写为CdTe@CdSe；（4）标记CdTe@CdSe在DNA探针上，取1mL由步骤（3）中获得的CdTe@CdSe和浓度为10mM的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐及浓度为20mM的N-羟基琥珀酰亚胺组成的混合液加入到1mL含有DNA探针的pH7.4的磷酸盐缓冲溶液中，所用的DNA探针浓度为10nmol，其5′端带有氨基，在37℃下振荡反应2h后，静置12h，利用微孔管除去未反应的DNA探针，最后将获得的标记有CdTe@CdSe的DNA探针重新分散在1mLpH7.4的磷酸盐缓冲溶液中，其中磷酸盐缓冲溶液简写为PBS，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐简写为EDC，N-羟基琥珀酰亚胺简写为NHS，标记有CdTe@CdSe的DNA探针简写为CdTe@CdSe-DNA；（5）光电化学免疫传感器的构建：将步骤（1）中获得的ZnONRs-NSs/FTO电极浸泡在浓度为2%的3-氨丙基三乙氧基硅烷的溶液中，孵化1h，用pH7.4PBS洗涤后，在其表面滴涂20μL由步骤（2）中获得的CdS:Mn和浓度为10mM的EDC及浓度为20mM的NHS组成的混合液，在室温下孵化2h后，用pH7.4PBS洗涤除去未反应的试剂，将10μL浓度为5.0μM的与癌胚抗原特异性识别的适配体滴涂到电极表面，所用的适配体3′端带有氨基，并在4℃下孵化12h，用pH7.4PBS洗涤除去多余的适配体后，继续滴涂20μL1mM6-羟基-1-己硫醇用于封堵非特异性结合位点，在室温下孵化1h后，用pH7.4PBS洗涤，然后将20μL步骤（4）中获得的CdTe@CdSe-DNA滴涂到电极表面并在37℃下孵化2h，用pH7.4PBS洗涤除去多余的CdTe@CdSe-DNA后，滴涂10μL不同浓度的癌胚抗原，在37℃下孵化2h后用pH7.4PBS洗涤，完成光电化学免疫传感器的构建；（6）光电流信号检测：在由步骤（5）中获得的ZnONRs-NSs/FTO电极、铂对电极和Ag/AgCl参比电极组成的三电极体系中进行光电流信号检测，所用的检测方法为电流-时间曲线法，电压为0.0V，激发波长范围为200-2500nm，每隔10s切换一次激发光源开关，所用的检测溶液为5m...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨红梅，张彦，李丽，徐金梦，于京华，葛慎光，颜梅，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37