本发明专利技术公开一种复合玻璃纳米孔道的制备方法及其在生物分子检测中的应用，具体操作步骤如下：步骤一：制备玻璃纳米孔道；步骤二：在步骤一中制备出的玻璃纳米孔道上修饰磷脂；步骤三：制备复合玻璃纳米孔道；步骤四：通过皮安计和膜片钳测量出玻璃纳米孔道修饰上插有SWCNT的磷脂的电极间的电流数据并记录；本发明专利技术利用玻璃拉制仪拉制玻璃纳米孔道，然后通过纳米孔的毛细管现象将插有单壁碳纳米管的磷脂修饰在玻璃纳米孔道中。无需超声切割长时间纯化的SWCNT，也无需利用微注射探针使得SWCNT插入磷脂双分子层，方法简单。可以通过复合玻璃纳米孔道特异性孔道对不同生物大分子的电流信号改变进行测量，适用检测其他不同的目标分子，具有普适性，利于推广使用。
Preparation of Nanoporous Composite Glass and Its Application in Biomolecular Detection
【技术实现步骤摘要】
复合玻璃纳米孔道的制备及应用于生物分子检测
本专利技术涉及纳米孔道检测领域，具体涉及一种基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道复合玻璃纳米孔道的制备方法及其在生物分子检测中的应用。
技术介绍
纳米孔技术作为一种新型的分析检测方法，被广泛应用于核酸测序、蛋白质/多肽分析以及病毒、微生物等生物大分子和金属离子的检测。随着人们对公共安全和食品药品安全等问题的日益关注，对有毒物质的检测也提出了更高的要求。鉴于纳米孔分析方法具有高灵敏度和高选择性等优点，很多研究团队将其应用于有毒物质的检测，进行了很多的研究工作。现阶段的检测手段都是针对单一生物分子进行检测，并且都需要用荧光标记物或生物试剂盒等昂贵的试剂材料，成本高，所需的检测仪器复杂，不利于普及。目前，单壁碳纳米管被广泛地应用于纳米孔道，单壁碳纳米管的直径约在0.6-2nm之间，具有一定刚性的一维体系且可以稳定存在，其独特的结构决定了它具有非常优异的电学、光学、力学、热学等性质。基于单壁碳纳米管的复合玻璃纳米孔道具有低耗费、高灵敏以及小尺寸等优点，因此被人们广泛地研究并将其应用于生物检测领域。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种复合玻璃纳米孔道的制备方法，该方法基于单臂碳纳米管和磷脂自组装与玻璃纳米孔道，利用组装技术将单壁碳纳米管插在磷脂双分子层表面，再将其修饰道玻璃纳米孔道上，形成复合玻璃纳米孔道。另外本专利技术还提供该复合玻璃纳米孔道在生物分子检测中的应用方法。为实现本专利技术的第一个目的，其技术方案是一种基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道通过电信号转换检测生物分子的复合玻璃纳米孔道的制备方法，具体操作步骤如下：步骤一：制备玻璃纳米孔道；步骤二：在步骤一中制备出的玻璃纳米孔道上修饰磷脂；操作方法如下：①取用100mg的L-α-磷脂酰胆碱溶解于0.700mL的三氯甲烷中，溶解后置于-25℃的冰箱里备用；②用移液枪取一定量的磷脂溶液，将制备好的玻璃纳米孔道置于溶液中进行修饰；步骤三：制备复合玻璃纳米孔道，操作方法如下：①用分析天平称取一定质量的单壁碳纳米管；②将称取好的SWCNT放置于离心小管底部，利用移液枪移取一定体积的磷脂于离心小管中，然后将离心管进行超声分散，分散完成后置于-25℃的条件下备用；③将步骤二中处理好的玻璃纳米孔道取出，然后利用②中的有SWCNT悬浮的磷脂进行修饰，得到复合玻璃纳米孔道。步骤四：通过皮安计测量出玻璃纳米孔道修饰上插有SWCNT的磷脂的电极间的电流数据并记录；本专利技术一种基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道通过电信号转换检测生物分子的复合玻璃纳米孔道的制备方法，进一步的，所述步骤一中①的玻璃管的规格为外直径：1.2mm；内直径：0.6mm；长度：10mm；步骤一中④的玻璃纳米孔道拉制条件参数如下表一所示，经过SEM表征得到的纳米孔径约为1.58μm。表一玻璃纳米孔道的拉制条件参数表本专利技术一种基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道通过电信号转换检测生物分子的复合玻璃纳米孔道的制备方法，进一步的，所述步骤二中②取出的磷脂的体积约为20μL，修饰处理时间2-3min。本专利技术一种基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道通过电信号转换检测生物分子的复合玻璃纳米孔道的制备方法，进一步的，所述步骤三中①所用的SWCNT是利用移动催化法得到的纯度>95％，直径<2nm，长度为5-30μm，并称取SWCNT的质量范围为0.10mg-0.40mg。本专利技术一种基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道通过电信号转换检测生物分子的复合玻璃纳米孔道的制备方法，进一步的，所述步骤三中④的超声处理于室温处理时间10-15min；移取的磷脂的体积约为20μL。本专利技术一种基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道通过电信号转换检测生物分子的复合玻璃纳米孔道的制备方法，进一步的，所述步骤四通过皮安计测量出电极间的电流数据或者生物分子的停留时间进行区分。本专利技术的创新机理是：利用了单壁碳纳米管和磷脂，其中单壁碳纳米管形成的纳米孔形貌、孔道完整且其本身拥有卓越的物理性能、纳米级尺寸和化学普遍性；磷脂双分子层具有生物功能性、生物相容性、化学稳定性等特性，该复合孔道结合了无机材料和生物材料的优点。SWCNT作为目前研究最热门的一维线性材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能，因而是构建电化学生物单壁碳纳米管最好的一维线性材料。本专利技术的有益效果体现在：1.本专利技术提供一种基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道通过电信号转换检测生物分子的复合玻璃纳米孔道的制备方法，利用玻璃拉制仪拉制一定规格的玻璃纳米孔道，然后通过超声的方法使得单壁碳纳米管插入磷脂内，然后将插有磷脂的玻璃碳纳米管修饰到玻璃纳米孔道上形成复合的玻璃纳米孔道。无需超声切割长时间纯化的SWCNT，也无需利用微注射探针使得SWCNT插入磷脂双分子层，方法简单。可以通过复合玻璃纳米孔道特异性孔道对不同生物大分子的电流信号改变进行测量，适用于检测其他不同的目标分子，具有普适性，更利于推广使用。单壁碳纳米管形成的纳米孔形貌、孔道完整且其本身拥有卓越的物理性能、纳米级尺寸和化学普遍性；磷脂双分子层具有生物功能性、生物相容性、化学稳定性等特性，构建出基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道。2.本专利技术提供一种基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道通过电信号转换检测生物分子的复合玻璃纳米孔道的制备方法，以单壁碳纳米管为纳米孔道，由于碳纳米管自身具有一定导电能力，能灵敏地检测到生物分子大小的变化，进而通过自身电导的改变实现电信号转化，进一步提高了单壁碳纳米管的灵敏度和检测下限，而包裹单壁碳纳米管的磷脂又具有优良的生物特性。因此得到的复合玻璃纳米孔道对生物分子检测具有灵敏度高、分析速度快、仪器简单、成本低、便携以及能实现原位实时检测等优点。3.可以通过在磷脂中插入不同质量的单壁碳纳米管然后修饰道玻璃纳米孔道上，这适用于检测其他不同的目标分子，不需要用到荧光标记物及生物试剂盒等昂贵的试剂材料，具有普适性，更利于推广使用。4.本专利技术提供一种基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道通过电信号转换检测生物分子的复合玻璃纳米孔道的制备方法，构建了复合玻璃纳米孔道，可以实现器件的重复检测使用，对同一样品，可以分别检测多个不同的目标分子。5.本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的主要目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书中所特别指出的方案来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本专利技术的范畴。图1为本专利技术提供一种基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道通过电信号转换检测生物分子的复合玻璃纳米孔道的制备流程图；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合玻璃纳米孔道的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)制备玻璃纳米孔道；(2)在步骤(1)中制备出的玻璃纳米孔道上修饰磷脂；(3)制备复合玻璃纳米孔道：将单壁碳纳米管和磷脂进行超声离心分散混合，获得单壁碳纳米管悬浮分散的磷脂，然后将步骤(2)处理的玻璃纳米孔道利用所述的单壁碳纳米管悬浮分散的磷脂进行修饰，得到复合玻璃纳米孔道。
【技术特征摘要】
1.一种复合玻璃纳米孔道的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)制备玻璃纳米孔道；(2)在步骤(1)中制备出的玻璃纳米孔道上修饰磷脂；(3)制备复合玻璃纳米孔道：将单壁碳纳米管和磷脂进行超声离心分散混合，获得单壁碳纳米管悬浮分散的磷脂，然后将步骤(2)处理的玻璃纳米孔道利用所述的单壁碳纳米管悬浮分散的磷脂进行修饰，得到复合玻璃纳米孔道。2.根据权利要求1所述的复合玻璃纳米孔道的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的玻璃纳米孔道通过以下方法制备：(1.1)将玻璃材料置于体积比为1:1的浓硫酸、过氧化氢混合溶液中，超声处理，然后用高纯水、乙醇冲洗，后将其置于高纯水中备用；(1.2)将洗净的玻璃材料，以乙醇冲洗，并用氮气吹干，备用；(1.3)再将玻璃材料在拉制成合适孔径的玻璃纳米孔道。3.根据权利要求1所述的复合玻璃纳米孔道的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中步骤(1.1)的玻璃材料采用玻璃管，其规格为外直径：1.2mm；内直径：0.6mm；长度：10mm；该制备的玻璃纳米孔道的纳米孔径为1.58μm。4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘楠楠，叶婷艳，唐星星，董幼青，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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