基于石墨烯的钙卫蛋白生物传感器的制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于免疫传感器领域，具体涉及一种基于石墨烯的钙卫蛋白生物传感器的制备方法及其应用。首先将氧化石墨烯分散液滴涂到经清洁后的传感器电极上，再将壳聚糖乙酸溶液滴涂到电极表面，经电化学还原将氧化石墨烯转化为石墨烯，利用石墨烯生物相容性及表面的羧基使钙卫蛋白抗体易于富集并固定在电极表面。上述电极经活化、固定钙卫蛋白抗体、封闭活性点位，最后通过抗原抗体的免疫反应将钙卫蛋白固定在电极上。由于石墨烯优良的导电性能电极在电化学探针铁氰化钾溶液中的峰电流明显增大，可显著提高该免疫传感器的灵敏度。石墨烯优异的生物相容性可有效提高电极表面钙卫蛋白抗体的修饰量，进而增大电极对钙卫蛋白浓度的检测范围。

【技术实现步骤摘要】
基于石墨烯的钙卫蛋白生物传感器的制备方法及其应用
本专利技术属于免疫传感器领域，具体涉及一种基于石墨烯的钙卫蛋白生物传感器的制备方法及其应用。
技术介绍
结直肠癌是临床常见的恶性肿瘤之一，在消化系统肿瘤疾病中具有较高的发病率。随着环境污染与食品安全问题的日益严峻和人们生活节奏的加快，饮食结构发生不同程度的改变，加之人口老龄化的发展和身体机能的减弱，使得老年人成为结直肠癌的高发人群。近年来，该病的发病率呈现出明显增加的趋势，严重影响着公众身体的健康，早期发现、早期诊断、早期治疗对于延长患者生存时间、改善患者预后和降低死亡率具有非常重要的意义。钙卫蛋白是一种中性粒细胞与巨噬细胞胞质来源的含钙蛋白，可以在粪便中稳定存在的炎性标记物。研究显示在结直肠癌患者粪便中，钙卫蛋白的含量较正常值明显升高，因此检测粪便中的钙卫蛋白浓度可作为筛查早期大肠癌患者的重要手段之一。钙卫蛋白(Calprotectin,CP)是一种钙结合蛋白，属于S100蛋白家族，最早在1980年从中性粒细胞中分离而被发现。钙卫蛋白由两条S100A9重链和一条S100A8轻链非共价结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于石墨烯的钙卫蛋白生物传感器的制备方法，其特征是，包括如下步骤：/n(1)石墨烯修饰电极的制备/n将化学氧化法制备的氧化石墨烯分散于磷酸盐缓冲溶液中形成稳定的分散液，将该分散液滴涂到经清洁后的玻碳电极上，氧化石墨烯修饰过的电极在室温下干燥；/n(2)为了提高修饰电极的稳定性，将步骤(1)制得的修饰电极继续滴涂壳聚糖乙酸溶液；/n(3)电极上氧化石墨烯的电化学还原/n将步骤(2)制得的修饰电极作为工作电极放入摩尔浓度为0.05～0.2M磷酸盐缓冲溶液中，与饱和甘汞参比电极和铂片对电极构成三电极体系，在-1.5～0V电压范围内做循环伏安扫描，使氧化石墨烯还原成石墨烯，从而进一步提高电极的...

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯的钙卫蛋白生物传感器的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
(1)石墨烯修饰电极的制备
将化学氧化法制备的氧化石墨烯分散于磷酸盐缓冲溶液中形成稳定的分散液，将该分散液滴涂到经清洁后的玻碳电极上，氧化石墨烯修饰过的电极在室温下干燥；
(2)为了提高修饰电极的稳定性，将步骤(1)制得的修饰电极继续滴涂壳聚糖乙酸溶液；
(3)电极上氧化石墨烯的电化学还原
将步骤(2)制得的修饰电极作为工作电极放入摩尔浓度为0.05～0.2M磷酸盐缓冲溶液中，与饱和甘汞参比电极和铂片对电极构成三电极体系，在-1.5～0V电压范围内做循环伏安扫描，使氧化石墨烯还原成石墨烯，从而进一步提高电极的导电性及对钙卫蛋白抗体的吸附性能，增大钙卫蛋白抗体在电极上的吸附量；
(4)用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N羟基琥珀酰亚胺活化电极表面的羧基
将4～6μL的含有50～600mM的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N羟基琥珀酰亚胺的磷酸盐缓冲溶液滴涂到步骤(3)制得的修饰电极上，并在室温下活化1～3小时；
(5)修饰钙卫蛋白抗体
将5～7μL浓度为25～300μg/mL的钙卫蛋白抗体溶液滴加到步骤(4)制得的电极表面，于25～35℃恒温箱中孵化0.5～2小时，用8～12mM的磷酸盐缓冲溶液洗去未与电极结合牢固的钙卫蛋白抗体；
(6)封闭电极非特异性活性位点
用4～6μL浓度为0.5～3wt％的牛血清白蛋白溶液封闭步骤(5)制得电极的表面非特异性活性位点，于25～35℃恒温箱中孵化0.5～2小时，用8～12mM的磷酸盐缓冲溶液清洗掉未与电极结合牢固的牛血清白蛋白；
(7)修饰钙卫蛋白
将5～7μL浓度为10～200ng/mL的一系列不同浓度的钙卫蛋白用于和电极上抗体特异性识别，于25～35℃恒温箱中孵化0.5～2小时，用8～12mM的磷酸盐缓冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：英哲，张睿，杨卫东，郝亚斌，孙宝明，刘放，王永鹏，曾尤，成会明，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，辽宁省肿瘤医院，
类型：发明
国别省市：辽宁;21