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一种超敏电化学生物传感器及其制备方法和应用技术

技术编号:23398166 阅读:105 留言:0更新日期:2020-02-22 10:43
本发明专利技术公开了一种超敏电化学生物传感器及其制备方法和应用,所述传感器包括以碳纤维纸(CFP)为导电基底,所述导电基底上垂直生长连续层层叠加呈波浪形的石墨烯墙(GWs),所述石墨烯墙的骨架和壁上均布沉积有金纳米颗粒(AuNPs),所述金纳米颗粒和DNA四面体捕获探针(DNA‑T)通过Au‑S化学共轭作用,将所述DNA四面体捕获探针固定于CFP/GWs/AuNPs上。本发明专利技术制备的电化学传感平台为生物分子探针的固定化提供了超大的表面积和导电网络,其交错纵横的迷宫结构所带来的“纳米限域效应”增强了靶标分子与DNA‑T捕获探针的碰撞机率,协同提升了传感器的检测灵敏度,具有选择性好、灵敏度高、检测限低,且检测范围宽等优点,在环境、化学、生物和医疗检测等领域的有着很好的发展潜力。

A high sensitive electrochemical biosensor and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种超敏电化学生物传感器及其制备方法和应用
本专利技术涉及生物传感器
,特别的涉及一种超敏电化学生物传感器及其制备方法和应用。
技术介绍
电化学与生物传感器的发展是目前分析化学研究中最活跃的领域之一。电化学生物传感器是以固定化的生物活性材料(包括核酸、酶、微生物、抗体、细胞等)为敏感元件,以电化学换能器即电化学电极为信号转换器,以电势或电流等为特征检测信号的生物传感器。开辟了分子生物学与电化学分析等学科的研究新领域,为生命科学的研究提供了新技术和新方法,对临床医学以及遗传工程的研究具有深远的意义。专利技术专利CN201910624843.1公开了一种适配体电化学传感器的制备方法及应用,制备方法为:首先将丝网印刷碳电极(SPCE)进行活化,随后利用聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)与超纯水体积比1:1的溶液将石墨烯分散,石墨烯分散液修饰于SPCE表面,在红外灯下干燥得到石墨烯修饰的SPCE(GR/SPCE);随后采用电沉积法制备纳米金修饰的GR/SPCE(AuNPs/GR/SPCE),最后通过金硫键本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超敏电化学生物传感器,其特征在于,所述传感器包括以碳纤维纸CFP为导电基底,所述导电基底上垂直生长连续层层叠加呈波浪形的石墨烯墙GWs,所述石墨烯墙的骨架和壁上均布沉积有金纳米颗粒AuNPs,所述金纳米颗粒和DNA四面体捕获探针通过Au-S化学共轭作用,将所述DNA四面体捕获探针固定于CFP/GWs/AuNPs上;所述DNA四面体捕获探针由四条交叉相互互补的核酸双链构成以及四面体顶角延伸出一段能与目标物特异性识别的发夹结构序列。/n

【技术特征摘要】
1.一种超敏电化学生物传感器,其特征在于,所述传感器包括以碳纤维纸CFP为导电基底,所述导电基底上垂直生长连续层层叠加呈波浪形的石墨烯墙GWs,所述石墨烯墙的骨架和壁上均布沉积有金纳米颗粒AuNPs,所述金纳米颗粒和DNA四面体捕获探针通过Au-S化学共轭作用,将所述DNA四面体捕获探针固定于CFP/GWs/AuNPs上;所述DNA四面体捕获探针由四条交叉相互互补的核酸双链构成以及四面体顶角延伸出一段能与目标物特异性识别的发夹结构序列。


2.一种如权利要求1所述超敏电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将碳纤维纸清洗并干燥,然后放入真空管式炉中,在甲烷和氢气的混合气体下进行射频增强等离子体化学气相沉积,使CFP上垂直生长连续层层叠加的石墨烯墙,沉积结束后,所述管式炉在氢气气氛下降至室温,即得到CFP/GWs电极;
2)将步骤1)得到的CFP/GWs电极浸泡于含有HAuCl4的酸性溶液中,采用计时电流法进行电沉积,沉积结束后,用去离子水清洗电极数次,即得到CFP/GWs/AuNPs传感电极;
3)将步骤2)得到的CFP/GWs/AuNPs传感电极置于四面体DNA捕获探针溶液中,于4℃下过夜孵育,或25~40℃下孵育1~3h,再用PBS缓冲液清洗干净,即得到所述超敏电化学生物传感器。


3.根据权利要求2所述超敏电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,所述射频增强等离子体化学气相沉积过程中系统压力为40Pa,功率为200W,沉积生长时间为30~60min。


4.根据权利要求2所述超敏电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤1)在进行射频增强等离子体化学气相沉积前还包括在氢气恒流下将管式炉的温度升至750℃,用氢等离子体轰击CFP表面5~10min;所述混合气体中甲烷和氢气的的体积比为3:2。


5.根据权利要求2所述超敏电化学生...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯长军罗阳霍丹群包静邱晓沛杨慧思
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:重庆;50

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