本发明专利技术涉及一种金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒固载鲁米诺检测淀粉样β蛋白42的电化学发光传感器。在本发明专利技术中，MoS2/Bi2S3纳米棒不仅具有优良的电催化性能，而且可以通过金‑硫键固载大量的发光材料鲁米诺，增强发光材料的电化学发光强度。为了灵敏地检测淀粉样β蛋白42，本发明专利技术设计了一种夹心型的猝灭型电化学发光免疫传感器，采用姜黄素‑ZnO纳米材料基于消耗超氧根自由基和电化学发光‑共振能量转移猝灭鲁米诺的电化学发光信号。根据不同浓度的淀粉样β蛋白42可以结合不同量的二抗标记物聚多巴胺@姜黄素‑ZnO，使得该传感器电化学发光强度变化不同。本发明专利技术对淀粉样β蛋白42检测的线性范围为0.05 pg/mL‑10 ng/mL，检测限为21 fg/mL。
【技术实现步骤摘要】
基于姜黄素复合ZnO纳米粒子猝灭鲁米诺电化学发光传感器的制备
本专利技术涉及一种金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒固载鲁米诺检测淀粉样β蛋白42的电化学发光传感器。具体是采用金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒固载鲁米诺作为发光材料，姜黄素复合ZnO纳米粒子作为猝灭剂，制备一种检测淀粉样β蛋白42猝灭型电化学发光传感器，属于电化学发光检测
技术介绍
阿尔茨海默病是一种发生于老年和老年前期的神经系统退行性疾病，临床表现为记忆障碍、失语、执行功能障碍以及人格和行为改变等。因此，阿尔茨海默病严重威胁着人类的健康，并且降低人类的生活质量。淀粉样β蛋白的沉积与阿尔茨海默病的发病机理具有一定的关系。淀粉样β蛋白42和淀粉样β蛋白40是淀粉样β蛋白的两种主要成分，其中，淀粉样β蛋白42阿尔茨海默病病人斑块中的主要成分，比淀粉样β蛋白40更容易聚集。早期发现、早期治疗将会改善病人的生存质量。因此，在本专利技术中，以淀粉样β蛋白42为检测对象，开发一种新颖的、灵敏的免疫测定方法，是非常有意义的。电化学发光（ECL）分析具有灵敏度高，线性范围宽；反应可控性、时空可控性好；仪器简单，分析速度快；节约试剂；分析的应用范围广；可以同时获得多种信息，有利于研究快速发光反应和发光反应机理等优势，已经发展成为分析化学的一门分支学科。鲁米诺作为传统的电化学发光试剂，具有高效的发光效率，然而，如何将鲁米诺稳定地固载在电极表面构建固态ECL传感器，对于解决ECL传感器的稳定性及灵敏度至关重要。众所周知，无标记型传感器依据生物分子对修饰电极的阻抗作用引起ECL信号的变化实现目标物的检测。因此，发现新型的猝灭剂通过能量转移引起发光材料ECL信号的变化，对于实现目标物的痕量检测具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术设计了一种猝灭型的电化学发光免疫传感器用于检测淀粉样β蛋白。在本专利技术中，采用金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒固载发光材料鲁米诺，极大地增强了鲁米诺的ECL强度。MoS2/Bi2S3纳米棒不仅对过氧化氢的分解具有一定的催化作用，而且可以通过Au-S键结合更多的金纳米粒子，从而通过金-NH2键固载更多的鲁米诺和淀粉样β蛋白42抗体。本专利技术使用MoS2/Bi2S3纳米棒作为基底材料，利用MoS2和Bi2S3之间形成的异质结改善了其电化学特性，与单纯的MoS2和Bi2S3纳米材料相比，复合纳米材料固载鲁米诺具有稳定且强的电化学发光信号，改善了传感器的稳定性和灵敏度。为了灵敏地检测淀粉样β蛋白42，姜黄素复合ZnO纳米粒子作为猝灭剂，降低鲁米诺的电化学发光强度。抗氧化剂姜黄素可以与超氧根自由基（O2•−）反应，而鲁米诺的电化学发光强度与O2•−的含量成正比，因为O2•−是生成鲁米诺自由基和激发态3-氨基邻苯二甲酸盐必不可少的物质之一。并且，姜黄素的紫外-可见吸收峰与鲁米诺的荧光发射峰具有一定的波谱重叠，即二者之间也存在一定的能量转移，进一步猝灭了鲁米诺的电化学发光强度。姜黄素的疏水性限制了其在生物分析领域的应用，将姜黄素固定在纳米材料上改善了其在水中的分散性，拓宽其在生物传感器领域的应用。在本专利技术中，将姜黄素与ZnO纳米粒子复合，为了稳定简单地结合二抗，聚多巴胺自聚合在复合材料表面，通过Michael反应聚多巴胺上的苯醌官能团可以和生物分子上的氨基形成共价键。不同浓度的淀粉样β蛋白42可以结合不同量的二抗-聚多巴胺@姜黄素-ZnO，从而引起鲁米诺-金杂化的MoS2/Bi2S3纳米棒发光强度的变化，实现淀粉样β蛋白42的检测。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：1.一种金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒固载鲁米诺检测淀粉样β蛋白42的电化学发光传感器，制备步骤如下：（1）使用抛光粉预处理直径4mm的玻碳电极，超纯水冲洗干净；（2）将7µL10mg/mL鲁米诺-金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒溶液滴涂到电极表面，室温保存至干燥；（3）滴涂6μL500μg/mL一抗Ab1溶液于玻碳电极表面，4℃冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；（4）滴涂3μL质量分数为1%的牛血清白蛋白BSA，封闭非特异性活性位点，4℃冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；（5）将6μL不同浓度的淀粉样β蛋白42滴涂在电极表面，4℃冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；（6）将6µL1～7mg/mLAb2-聚多巴胺@姜黄素-ZnO溶液滴涂在电极表面，4℃冰箱中保存至干燥，超纯水清洗，即制得检测淀粉样β蛋白42的电化学发光生物传感器。2.本专利技术所述的一种金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒固载鲁米诺检测淀粉样β蛋白42的电化学发光传感器，所述鲁米诺-金杂化的MoS2/Bi2S3纳米棒溶液，制备步骤如下：（1）MoS2/Bi2S3纳米棒的制备将0.242gNa2MoO4·2H2O和0.765gBi(NO3)3·5H2O分散在60mL超纯水中，加入0.76g硫脲，磁力搅拌1h。将上述溶液转移至100mL反应釜中，220℃反应24h，离心、洗涤、干燥得到MoS2/Bi2S3纳米棒；（2）鲁米诺-金杂化的MoS2/Bi2S3纳米棒的制备将制备的MoS2/Bi2S3纳米棒分散在50mL超纯水中，超声1h。然后，将2mL1%HAuCl4和5mgPVP加入到上述溶液中，搅拌6h之后，逐滴加入2mL50mmol/L柠檬酸钠溶液和少量的NaBH4溶液还原HAuCl4。搅拌6h之后，离心去除未结合的金纳米粒子，得到金杂化的MoS2/Bi2S3纳米棒。然后将纳米棒分散在5mL超纯水中，加入1～5mL5mmol/L鲁米诺过夜搅拌，通过金-NH2键将鲁米诺结合在纳米棒材料表面，离心分离去除未结合的鲁米诺，得到鲁米诺-金杂化的MoS2/Bi2S3纳米棒。3.本专利技术所述的一种金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒固载鲁米诺检测淀粉样β蛋白42的电化学发光传感器，所述Ab2-聚多巴胺@姜黄素-ZnO，制备步骤如下：（1）姜黄素-ZnO的制备将5mg姜黄素分散在50mL超纯水中，90℃回流至姜黄素完全溶解。加入50mL0.1mol/L硝酸锌溶液，90℃回流1h。当上述溶液冷却至室温，冰水浴中加入5mL0.2mol/LKOH，搅拌1h，形成橙黄色的胶状悬浮液，用超纯水和丙酮洗涤去除未结合的姜黄素，真空干燥得到姜黄素-ZnO；（2）Ab2-聚多巴胺@姜黄素-ZnO将20mg制备的姜黄素-ZnO和1～5mg多巴胺分散在30mL超纯水中，搅拌6h，离心去除未结合的多巴胺。将上述混合物分散在10mL10mmol/LTris-HCl（pH=8.5）溶液中，搅拌6h，离心去除未结合的聚多巴胺。然后，将1～10mg聚多巴胺@姜黄素-ZnO分散在5mL磷酸盐缓冲溶液（pH=7.4）中，加入500μL500μg/mL二抗Ab2，4˚C下搅拌6h。之后，加入100μL1%牛血清白蛋白，封闭非特异性位点，离心得到Ab2-聚多巴胺@姜黄素-ZnO，将其分散1mL在磷酸盐缓冲溶液（pH=7.4）中，保存在4℃冰箱中待用。4.本专利技术所述的制备方法制备的基于鲁米诺-金杂化的MoS2/Bi2S3纳米棒构建电化学发光传感器，用于淀粉样β蛋白42的检测，步骤如下：（1）将参比电极-Ag/AgCl电极、对电极-铂丝电极、所制得的电化学发光传感器作为工作电极，连接在化学发光检本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒固载鲁米诺检测淀粉样β蛋白42的电化学发光传感器，制备步骤如下：（1）使用抛光粉预处理直径4 mm的玻碳电极，超纯水冲洗干净；（2）将7 µL 10 mg/mL鲁米诺‑金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒溶液滴涂到电极表面，室温保存至干燥；（3）滴涂6 μL 500 μg/mL一抗Ab1溶液于玻碳电极表面，4 ℃冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；（4）滴涂3 μL质量分数为1%的牛血清白蛋白，封闭非特异性活性位点，4 ℃冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；（5）将6 μL不同浓度的淀粉样β蛋白42滴涂在电极表面，4 ℃冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；（6）将6 µL 1～7 mg/mL Ab2‑聚多巴胺@姜黄素‑ZnO溶液滴涂在电极表面，4 ℃冰箱中保存至干燥，超纯水清洗，即制得检测淀粉样β蛋白42的电化学发光生物传感器。
【技术特征摘要】
1.一种金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒固载鲁米诺检测淀粉样β蛋白42的电化学发光传感器，制备步骤如下：（1）使用抛光粉预处理直径4mm的玻碳电极，超纯水冲洗干净；（2）将7µL10mg/mL鲁米诺-金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒溶液滴涂到电极表面，室温保存至干燥；（3）滴涂6μL500μg/mL一抗Ab1溶液于玻碳电极表面，4℃冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；（4）滴涂3μL质量分数为1%的牛血清白蛋白，封闭非特异性活性位点，4℃冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；（5）将6μL不同浓度的淀粉样β蛋白42滴涂在电极表面，4℃冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；（6）将6µL1～7mg/mLAb2-聚多巴胺@姜黄素-ZnO溶液滴涂在电极表面，4℃冰箱中保存至干燥，超纯水清洗，即制得检测淀粉样β蛋白42的电化学发光生物传感器。2.本发明所述的一种金杂化MoS2/Bi2S3纳米棒固载鲁米诺检测淀粉样β蛋白42的电化学发光传感器，所述鲁米诺-金杂化的MoS2/Bi2S3纳米棒溶液，制备步骤如下：（1）MoS2/Bi2S3纳米棒的制备将0.242gNa2MoO4·2H2O和0.765gBi(NO3)3·5H2O分散在60mL超纯水中，加入0.76g硫脲，磁力搅拌1h；将上述溶液转移至100mL反应釜中，220℃反应24h，离心、洗涤、干燥得到MoS2/Bi2S3纳米棒；（2）鲁米诺-金杂化的MoS2/Bi2S3纳米棒的制备将制备的MoS2/Bi2S3纳米棒分散在50mL超纯水中，超声1h；然后，将2mL1%HAuCl4和5mgPVP加入到上述溶液中，搅拌6h之后，逐滴加入2mL50mmol/L柠檬酸钠溶液和少量的NaBH4溶液还原HAuCl4；搅拌6h之后，离心去除未结合的金纳米粒子，得到金杂化的MoS2/Bi2S3纳米棒；然后将纳米棒分散在5mL超纯水中，加入1～5mL5mmol/L鲁米诺过夜搅拌，通过金-NH2键将鲁米诺结合在纳米棒材料表面，离心分离去除未结合的鲁米诺，得到鲁米诺-金杂化的MoS2/Bi2S3纳米棒。3.本发明所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏琴，李小建，马洪敏，吴丹，匡轩，王欢，庞雪辉，张勇，胡丽华，范大伟，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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