一种用于检测microRNA的纸基光电阴极生物传感器的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于检测microRNA的纸基光电阴极生物传感器的制备方法。在纸基碳工作电极的工作区域首先包覆金纳米粒子层，然后电沉积多面体状的氧化亚铜，其可以负载大量的硫化银量子点，形成光电敏化结构，极大地增强阴极光电流；在目标microRNA存在的条件下，基于双链特异性核酸酶诱导的目标物循环反应和级联的干‑支杂交链反应，获得带负电荷的树枝状的DNA双螺旋结构，通过组装带正电荷的金纳米粒子，形成具有良好的葡萄糖氧化酶模拟活性的金树，其可以催化葡萄糖氧化反应，消耗电子受体溶解氧，降低阴极光电流信号，实现对microRNA的灵敏检测。

Preparation of a paper-based photocathode biosensor for microRNA detection

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测microRNA的纸基光电阴极生物传感器的制备方法
本专利技术涉及microRNA分析检测技术、纳米材料技术、纸芯片技术及光电化学信号检测
，更具体地说是一种用于检测microRNA-141的纸基光电阴极生物传感器的制备方法。
技术介绍
MicroRNA是一种具有大约18-25个核苷酸的内源性非编码核糖核酸，其与某些病理过程密切相关，例如细胞周期、造血、代谢和肿瘤的发生。研究表明，癌症的发生与microRNA的异常表达有关。因此，发展灵敏的检测microRNA的分析方法对临床诊断具有重要的意义。光电化学分析方法由于其激发光源和检测信号是两种完全不同的形式，其具有较高的检测灵敏度。然而，大多数的光电化学检测采用阳极光电流，由于光生空穴和电子供体之间的氧化反应发生在光电阳极界面，其容易受到生物样品中还原分子的干扰，具有较差的选择性。而阴极光电流源于光生电子和电子受体之间的还原反应，其可以避免这个干扰。另外，基于纤维纸成本低、生物相容性好、比表面积大、便携等优点，各种各样的多功能纸基分析装置已经被制备并广泛地用于生物分析。因此，联合光电阴极分析方法和纸基分析装置的优点，发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测microRNA的纸基光电阴极生物传感器的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）利用计算机软件Adobe illustrator CS6设计纸芯片的蜡打印图案，通过型号为Color Qube 8580的商用蜡打印机将设计好的蜡打印图案打印在色谱纸上，然后在150 ℃的烘箱中加热30 s，使蜡融化并完全渗透到纸纤维网络中，获得全蜡的疏水区域和未蜡染的亲水区域；（2）利用计算机软件Adobe illustrator CS6设计碳对电极、Ag/AgCl参比电极和碳工作电极的印刷图案，通过丝网印刷技术将碳对电极、Ag/AgCl参比电极和碳工作电极印刷在步骤（1）中获得的未蜡染的亲水区域...

【技术特征摘要】
1.一种用于检测microRNA的纸基光电阴极生物传感器的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）利用计算机软件AdobeillustratorCS6设计纸芯片的蜡打印图案，通过型号为ColorQube8580的商用蜡打印机将设计好的蜡打印图案打印在色谱纸上，然后在150℃的烘箱中加热30s，使蜡融化并完全渗透到纸纤维网络中，获得全蜡的疏水区域和未蜡染的亲水区域；（2）利用计算机软件AdobeillustratorCS6设计碳对电极、Ag/AgCl参比电极和碳工作电极的印刷图案，通过丝网印刷技术将碳对电极、Ag/AgCl参比电极和碳工作电极印刷在步骤（1）中获得的未蜡染的亲水区域；（3）在步骤（2）中获得的碳工作电极的工作区域生长致密的金纳米粒子层，具体的过程分为两步：第一步是合成金种子，首先将0.4-0.6mL质量分数为0.05%-2%的氯金酸稀释到40-60mL的超纯水中，并加热至沸腾，然后在磁力搅拌下加入0.2-0.5mL质量分数为1%-5%的柠檬酸钠，继续加热1-5min后，自然冷却到室温，获得酒红色的溶液；第二步是在碳工作电极的工作区域原位生长金纳米粒子层，将获得的30-50μL金种子滴涂到工作区域并在室温下自然干燥，重复上述“滴涂-干燥”过程4-6次后，在工作区域滴加30-50μL新制备的盐酸羟胺和氯金酸的混合液，所述的盐酸羟胺的浓度为100-300mM，氯金酸的浓度为20-30mM，在4℃条件下反应30-60min后，用超纯水洗涤并在室温下自然干燥；（4）利用由碳对电极、Ag/AgCl参比电极和碳工作电极组成的三电极系统在步骤（3）中获得的碳工作电极的工作区域电沉积多面体状的氧化亚铜，沉积电解液由浓度为0.4M的乳酸和浓度为0.02M的醋酸铜组成，沉积电解液的pH由浓度为2M的氢氧化钠调节至11，沉积电压为-0.4V，沉积温度为60℃，沉积时间为30min，沉积完成后，用超纯水洗涤工作区域表面，并在室温下自然干燥；（5）合成硫化银量子点：首先将20-40μL3-巯基丙酸稀释到60-80mL除氧的超纯水中，然后用浓度为2M的氢氧化钠和浓度为2M的乙酸将溶液的pH调节至6-8，继续加入0.04-0.06mmol的硝酸银，随后溶液的pH被重新调节至6-8，在70-100℃的条件下加热反应2-4h后，缓慢加入4-6mL浓度为4-6mM的除氧的硫化钠溶液，最后将获得的棕色溶液离心洗涤3次，并重新溶解在20mL浓度为0.01M的氢氧化钠溶液中；（6）双链特异性核酸酶诱导的目标物循环反应：将5μL不同浓度的目标microRNA与5μL浓度为5.0μM的信号传导DNA发夹探针、2μL浓度为0.5U的双链特异性核酸酶以及3μLTris-HCl缓冲溶液混合，所述的Tris-HCl缓冲溶液pH为8.0，浓度为50mM且含有浓度为5mM的氯化镁、浓度为1mM的二硫苏糖醇，获得的混合液在60℃条件下反应1h后，加入10μL浓...

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