一种电化学免疫传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种电化学免疫传感器及其制备方法和应用，一种电化学免疫传感器，是以适配体/氨基作为功能化基团制备的Janus粒子，并用其修饰玻碳电极，制备得到的电化学免疫传感器。该方法制备的电化学免疫传感器可用于β‑受体激动剂莱克多巴胺的检测。该方法提高了电化学免疫传感器电极的灵敏度和选择性，使电极修饰过程更加简便，具有良好的稳定性和重现性，并且可以应用于人体尿液中莱克多巴胺的检测。

Electrochemical immunosensor and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种电化学免疫传感器及其制备方法和应用
本专利技术涉及电化学电极材料制备
，具体涉及一种电化学免疫传感器的制备方法，以及所制备的传感器在检测人体尿液中莱克多巴胺的应用。
技术介绍
电化学免疫传感器将免疫反应的高特异性与电化学分析的高灵敏度相结合，因其样品消耗量小、灵敏度高及仪器廉价等优点，成为临床、生物医药、环境化学以及食品安全分析中一种有力的分析手段。其中，电极修饰是制备免疫电化学传感器的关键所在。传统的电极修饰方法需要对电极表面进行层层修饰，过程繁琐，灵敏度低，新型的修饰方法有待开发。Janus是古罗马神话中具有前后两张脸的神，分别代表过去和将来。1991年DeGenne在诺贝尔获奖致辞中首次应用它来表示微粒同时具有两种不同特性。这一术语后用来表示具有各向异性的非中心对称的颗粒，即JanusParticles。Janus粒子不仅在形状和外观上呈现各向异性，在化学组成及性能方面也呈现非对称性。如Janus粒子的两个半球面可以同时携带适配体/氨基等不同的化学物质，利用Janus粒子的这种特性可以用来对玻碳电极表面进行修饰，从而开发一种新型的电极修饰方法，制备一种新型电化学免疫传感器。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种电化学免疫传感器及其制备方法和应用，该传感器应具有高的灵敏度和选择性，电极修饰过程更加简便，且具有良好的稳定性和重现性，该传感器可以应用于人体尿液中莱克多巴胺的检测。为实现上述目的，本专利技术提供的一种电化学免疫传感器，是以适配体/氨基作为功能化基团制备具有独特结合与识别功能的Janus粒子，并用其修饰玻碳电极表面制得到。本专利技术提供的一种电化学免疫传感器的制备方法，步骤包括：一种电化学免疫传感器，是以适配体/氨基作为功能化基团制备具有特异性识别功能的Janus粒子，并用其修饰玻碳电极表面制得到。一种电化学免疫传感器的制备方法，包括以下步骤：(1)在480mL超纯水中加入1.00g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和3.5mL2.00mol/L的氢氧化钠溶液，在80℃下剧烈搅拌30分钟；(2)边剧烈搅拌边缓慢滴加5.00mL四乙基原硅酸盐(TEOS)，混合反应2小时得到产物A，将产物A用乙醇洗涤备用；(3)将步骤(2)中洗涤后的产物A分散在70mL甲醇和3.0mL37.2％盐酸的混合液中，回流两次，每次十分钟，离心得到产物MSN并用甲醇洗涤，将洗涤后的产物MSN在60℃真空干燥后备用；(4)将步骤(3)中真空干燥后的产物MSN超声分散在1.0mL3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和50.0mL甲醇的混合液中，在80℃下回流8小时，离心得到产物B并用甲醇洗涤，将洗涤后的产物B在60℃干燥，制得MSN-NH2粒子,保存备用；(5)将步骤(4)制得的MSN-NH2粒子超声均匀分散在10mLSDS溶液中，控制加热温度为80℃，加入1.0g石蜡中，融化后形成混合物，磁力搅拌下乳化1小时；(6)将步骤(5)中乳化后的混合物分散在20mL超纯水中，加入0.5mL1％氯金酸，连续搅拌30分钟后形成胶体，对胶体进行过滤，过滤后胶体颜色由白色变成淡黄色；(7)将步骤(6)中过滤后的胶体分散在20mL超纯水中，加入1.0mL1.0mol/L的NaBH4溶液，搅拌10分钟，过滤洗涤，然后分散在氯仿中，加热溶解石蜡，并用氯仿洗涤，真空干燥12小时后，得到两面分别是纳米金和氨基的Janus粒子，保存备用；(8)将步骤(7)得到的Janus粒子与1mg二环己基碳二亚胺(DCC)、1mgN-羟基琥珀酰亚胺(NHS)溶于1mL二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，超声30秒，使Janus粒子分散均匀；(9)将10μL羧基化石墨烯缓慢滴加在玻碳电极表面，用红外灯烤干，用超纯水轻轻冲洗，得到羧基化石墨烯修饰的电极；(10)将步骤(9)处理的羧基化电极浸泡在步骤(8)所得溶液24小时，红外灯烤干，然后用超纯水轻冲电极表面除去吸附松散的Janus颗粒，烤干后，得到Janus粒子修饰电极；(11)将步骤(10)中得到的Janus粒子修饰电极浸泡在莱克多巴胺适配体溶液中，2-10℃下过夜，吹干备用；(12)将步骤(11)中处理的Janus粒子修饰电极浸泡在BSA溶液中2-4小时，用超纯水冲洗，除去表面吸附松散的BSA，吹干，浸入pH6-8的缓冲液中，备用。所述的步骤(8)中，二环己基碳二亚胺与N-羟基琥珀酰亚胺的浓度均优选为1mg/mL。所述的步骤(11)中浸泡时间优选为12小时。所述的步骤(12)中BSA溶液浓度优选为0.25％，浸泡时间优选为2小时，缓冲溶液pH优选为7.4。本专利技术方法制备的电化学免疫传感器在莱克多巴胺检测中的应用。本专利技术的有益效果是：(1)以适配体/氨基制备Janus粒子，将其修饰在玻碳电极表面，提高了电极的灵敏度且使电极修饰过程更加简单。(2)制得的电化学免疫传感器，将其用于构建实际人体尿液中检测莱克多巴胺的传感体系，可以显著提高免疫电极的选择性。本专利技术制备得到的电化学免疫传感器可检测实际人体尿液中的莱克多巴胺。(3)制得的电化学免疫传感器，具有良好的稳定性和重现性，是对Janus粒子独特性质的开发和应用，也为未来莱克多巴胺的检测提供了新的思路。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术制备电化学免疫传感器的修饰过程；图2为本专利技术制备电化学免疫传感器用扫描电镜表征羧基化石墨烯修饰的玻碳电极；图3为本专利技术制备电化学免疫传感器用循环伏安法表征电极修饰过程；图4为本专利技术制备电化学免疫传感器免疫电极在不同扫描速度下的循环伏安图；图5为本专利技术制备电化学免疫传感器免疫电极随在莱克多巴胺溶液中孵育时间的变化其阳极峰电流的变化；图6为本专利技术制备电化学免疫传感器免疫电极不同pH下其阳极峰电流的变化；图7为本专利技术制备电化学免疫传感器用差分脉冲法表征免疫电极在不同浓度莱克多巴胺溶液中的检测；图8为本专利技术制备电化学免疫传感器莱克多巴胺浓度与峰电流的线性关系；图9为本专利技术制备电化学免疫传感器用差分脉冲法峰电流表征免疫电极选择性。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。实施例1一种电化学免疫传感器的制备方法，包括以下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学免疫传感器，其特征在于：是以适配体/氨基作为功能化基团制备具有特异性识别功能的Janus粒子，并用其修饰玻碳电极表面制得到。/n

【技术特征摘要】
1.一种电化学免疫传感器，其特征在于：是以适配体/氨基作为功能化基团制备具有特异性识别功能的Janus粒子，并用其修饰玻碳电极表面制得到。


2.如权利要求1所述的一种电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在480mL超纯水中加入1.00g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和3.5mL2.00mol/L的氢氧化钠溶液，在80℃下剧烈搅拌30分钟；
(2)边剧烈搅拌边缓慢滴加5.00mL四乙基原硅酸盐(TEOS)，混合反应2小时得到产物A，将产物A用乙醇洗涤备用；
(3)将步骤(2)中洗涤后的产物A分散在70mL甲醇和3.0mL37.2％盐酸的混合液中，回流两次，每次十分钟，离心得到产物MSN并用甲醇洗涤，将洗涤后的产物MSN在60℃真空干燥后备用；
(4)将步骤(3)中真空干燥后的产物MSN超声分散在1.0mL3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和50.0mL甲醇的混合液中，在80℃下回流8小时，离心得到产物B并用甲醇洗涤，将洗涤后的产物B在60℃干燥，制得MSN-NH2粒子,保存备用；
(5)将步骤(4)制得的MSN-NH2粒子超声均匀分散在10mLSDS溶液中，控制加热温度为80℃，加入1.0g石蜡中，融化后形成混合物，磁力搅拌下乳化1小时；
(6)将步骤(5)中乳化后的混合物分散在20mL超纯水中，加入0.5mL1％氯金酸，连续搅拌30分钟后形成胶体，对胶体进行过滤，过滤后胶体颜色由白色变成淡黄色；
(7)将步骤(6)中过滤后的胶体分散在20mL超纯水中，加入1.0mL1.0mol/L的NaBH4溶液，搅拌10分钟，过滤洗涤，然后分散在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周影，双少敏，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14