一种基于丝网印刷电极的电化学传感器制造技术

本发明专利技术属于电化学检测领域、病毒检测领域，具体涉及一种基于丝网印刷电极的电化学传感器。本发明专利技术采用丝网印刷的方式将工作电极、对电极、参比电极、导轨和绝缘层印刷到印刷基板表面制作成丝网印刷电极。本发明专利技术通过在丝网印刷电极表面修饰比表面积大，导电性良好的LPCs‑SnS2用于固载非洲猪瘟病毒抗体，实现对非洲猪瘟病毒的高灵敏检测。

An electrochemical sensor based on screen-printed electrode

【技术实现步骤摘要】
一种基于丝网印刷电极的电化学传感器
本专利技术属于电化学检测领域、病毒检测领域，具体涉及一种基于丝网印刷电极的电化学传感器。
技术介绍
非洲猪瘟（ASF）是由非洲猪瘟病毒（ASFV）感染家猪和各种野猪（如非洲野猪、欧洲野猪等）引起一种急性、出血性、烈性传染病。世界动物卫生组织（OIE）将其列为法定报告动物疫病，该病也是我国重点防范的一类动物疫情。其特征是发病过程短，感染死亡率高达100%。2018年8月以来我国确诊首例非洲猪瘟疫情以来，全国多个地区相继发生非洲猪瘟疫情。建立一种检测非洲猪瘟病毒的方法对检疫及防控该病的传播十分重要。电化学测试具有较高的准确性和灵敏度，成本相对较低，仪器简单的优点。通过将电化学技术与免疫分析相结合所构建的电化学免疫传感器具有高效、灵敏、便携、痕量分析以及可进行多目标检测等优点，这使得它在过去的几年中受到了研究人员越来越多的关注。具有不同形态和微观结构的多孔碳因具有生物相容性、低毒性和高导电性等特性被认为是电极材料的理想选择。木质素是一种丰富的天然方向聚合物，广泛存在于植物体内。由于具有良好的水溶性和高含碳量，木质素被认为是多孔碳前体的理想物质。本专利技术通过在丝网印刷电极表面修饰比表面积大，导电性良好的LPCs-SnS2用于固载非洲猪瘟病毒抗体，实现对非洲猪瘟病毒的检测。
技术实现思路
在现有技术的基础上，专利技术人制备了一种基于丝网印刷电极的电化学传感器，用于检测非洲猪瘟病毒。具体的，本专利技术采取了如下技术措施：首先，制备丝网印刷电极，其步骤如下：通过丝网印刷的方式将工作电极、对电极、参比电极、导轨和绝缘层印刷到印刷基板表面，制作成丝网印刷电极。所述工作电极和对电极为碳电极，参比电极为银/氯化银电极。其次，制备一种基于丝网印刷电极的非洲猪瘟病毒电化学传感器，其步骤如下：（1）LPCs-SnS2复合材料的制备：A将碱基木质素加入NaOH水溶液中，室温搅拌混合均匀，反应两小时后，过滤，得到固体，接着，将此固体在N2中高温碳化8小时，得黑色样品，用稀HCl溶液中和黑色样品，用二次水洗涤3次，真空干燥过夜。B将一定量的SnCl4·5H2O和120mg硫代乙酰胺溶于乙醇中，然后将LPCs（50mg）浸入上述溶液超声分散30分钟。将所得混合物转移到100mL聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中并在140℃下反应6小时。自然冷却后，真空抽滤得到LPCs-SnS2，用无水乙醇和二次水各洗三次，并在60℃下真空干燥12小时。（2）将1mg的LPCs-SnS2溶解在乙醇中，超声分散均匀。将LPCs-SnS2溶液滴加在本专利技术制备的丝网印刷电极的工作电极上，室温晾干，4℃保存备用；（3）取5μL抗非洲猪瘟病毒血凝素的兔多克隆抗体（Ab）溶液(80ng/mL，0.1mol/LPBS，pH7.0)滴加至LPCs-SnS2/SPE电极表面晾干，用戊二醛进行交联，再用磷酸缓冲溶液冲洗，晾干，得到Ab/LPCs-SnS2/SPE修饰电极；将所述Ab/LPCs-SnS2/SPE修饰电极浸入BSA溶液中反应30min，取出，用磷酸缓冲溶液冲洗，晾干，得到非洲猪瘟病毒免疫传感器(BSA/Ab/LPCs-SnS2/SPE)；将所述免疫传感器置于4℃冰箱中保存备用。与现有技术相比，本专利技术的优点和有益效果在于：（1）本专利技术的一种基于丝网印书电极的电化学传感器结构简单、操作方便且检测灵敏度高。（2）本专利技术制备的LPCs-SnS2具有高导电性和大的比表面积，不仅可以缩短电子转移与离子扩散路径，而且能够提高抗体的负载量，从而获得更好的电化学性能。（3）本专利技术利用即用即抛的丝网印刷电极制备电化学传感器用于非洲猪瘟病毒的检测，能够有效避免手工打磨电极带来的人为误差，提高检测的重现性。附图说明图1为本专利技术所述的一种基于丝网印刷电极的非洲猪瘟病毒电化学传感器制备过程示意图。图2为本专利技术所述的一种基于丝网印刷电极的非洲猪瘟病毒电化学传感器对不同浓度（1ng/mL、3ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL）的非洲猪瘟病毒溶液的电流响应值的校准曲线。图3为本专利技术制备的SPE电极（a）、LPCs-SnS2/SPE（b）、Ab/LPCs-SnS2/SPE（c）、BSA/Ab/LPCs-SnS2/SPE（d）的交流阻抗图。图4为本专利技术所述的一种基于丝网印刷电极的非洲猪瘟病毒电化学传感器特异性检测结果示意图。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作为进一步具体的说明；但是本专利技术并不限于这些实施例。实施例1丝网印刷电极的制备通过丝网印刷的方式将工作电极、对电极、参比电极、导轨、绝缘层印刷到印刷基板表面，制作成印刷电极。所述工作电极为导电碳浆，对电极为导电碳浆，参比电极为银/氯化银混合油墨，导轨为导电银浆，绝缘层为绝缘油墨，印刷基板为PET。实施例2一种LPCs-SnS2复合材料的制备：A将碱基木质素加入NaOH水溶液中，室温搅拌混合均匀，反应两小时后，过滤，得到固体，接着，将此固体在N2中高温碳化8小时，得黑色样品，用稀HCl溶液中和黑色样品，用二次水洗涤3次，真空干燥过夜。B将一定量的SnCl4·5H2O和120mg硫代乙酰胺溶于乙醇中，然后将LPCs（50mg）浸入上述溶液超声分散30分钟。将所得混合物转移到100mL聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中并在140℃下反应6小时。自然冷却后，真空抽滤得到LPCs-SnS2，用无水乙醇和二次水各洗三次，并在60℃下真空干燥12小时。实施例3制备一种基于丝网印刷电极的非洲猪瘟病毒电化学传感器，如图1所示，其步骤如下：将1mg的LPCs-SnS2溶解在乙醇中，超声分散均匀。将LPCs-SnS2溶液低价在本专利技术制备的丝网印刷电极的工作电极上，室温晾干，4℃保存备用；取5μL抗非洲猪瘟病毒血凝素的兔多克隆抗体（Ab）溶液(80ng/mL，0.1mol/LPBS，pH7.0)滴加至LPCs-SnS2/SPE电极表面晾干，用戊二醛进行交联，再用磷酸缓冲溶液冲洗，晾干，得到Ab/LPCs-SnS2/SPE修饰电极；将所述Ab/LPCs-SnS2/SPE修饰电极浸入BSA溶液中反应30min，取出，用磷酸缓冲溶液冲洗，晾干，得到非洲猪瘟病毒免疫传感器(BSA/Ab/LPCs-SnS2/SPE)；将所述免疫传感器置于4℃冰箱中保存备用。实施例4一种基于丝网印刷电极的非洲猪瘟病毒电化学传感器用于非洲猪瘟病毒的检测将免疫传感器在一系列不同的浓度1ng/mL、3ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL）的非洲猪瘟病毒溶液（0.1mol/LPBS，PH7.0）中孵育20min，用磷酸缓冲溶液冲洗后，晾干。在-0.2~0.8V电位范围内，进行差分脉冲伏安法测定，测试底液为铁氰化钾溶液。以免疫传感器识别非洲猪瘟病毒的电流响应值(I)对非洲猪瘟病毒浓度(c)作图，如图2所示，其响应电流值随非洲猪瘟病毒浓度增加而线性增大，在1～100ng/mL浓度范围内呈现良好的线性关系，其线性方程为：I(µA)=1.031c(ng/mL)+3.039(R=0.995)，检出限为0.07ng/mL。另外，将本专利技术所制备的不同批次电化学生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于丝网印刷电极的电化学传感器，其特征在于，其制备方法如下：将1mg的LPCs‑SnS2溶解在乙醇中，超声分散均匀；将LPCs‑SnS2溶液滴加在本专利技术制备的丝网印刷电极的工作电极上，室温晾干，4℃保存备用；取5μL抗非洲猪瘟病毒血凝素的兔多克隆抗体（Ab）溶液(80ng/mL，0.1 mol/L PBS，pH7.0)滴加至LPCs‑SnS2/SPE电极表面晾干，用戊二醛进行交联，再用磷酸缓冲溶液冲洗，晾干，得到Ab/LPCs‑SnS2/SPE修饰电极；将所述Ab/LPCs‑SnS2/SPE修饰电极浸入BSA溶液中反应30 min，取出，用磷酸缓冲溶液冲洗，晾干，得到非洲猪瘟病毒免疫传感器(BSA/Ab/LPCs‑SnS2/SPE)；将所述免疫传感器置于4℃冰箱中保存备用。

【技术特征摘要】
1.一种基于丝网印刷电极的电化学传感器，其特征在于，其制备方法如下：将1mg的LPCs-SnS2溶解在乙醇中，超声分散均匀；将LPCs-SnS2溶液滴加在本发明制备的丝网印刷电极的工作电极上，室温晾干，4℃保存备用；取5μL抗非洲猪瘟病毒血凝素的兔多克隆抗体（Ab）溶液(80ng/mL，0.1mol/LPBS，pH7.0)滴加至LPCs-SnS2/SPE电极表面晾干，用戊二醛进行交联，再用磷酸缓冲溶液冲洗，晾干，得到Ab/LPCs-SnS2/SPE修饰电极；将所述Ab/LPCs-SnS2/SPE修饰电极浸入BSA溶液中反应30min，取出，用磷酸缓冲溶液冲洗，晾干，得到非洲猪瘟病毒免疫传感器(BSA/Ab/LPCs-SnS2/SPE)；将所述免疫传感器置于4℃冰箱中保存备用。2.一种如权利要求1所述的电化学传感器，其特征在于，所述丝网印刷电极，其步骤如下：通过丝网印刷的方式将工作电极、对电极、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊华，高金娥，
申请(专利权)人：武汉中科志康生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42