一种基于富氧空位NiCo制造技术

本发明专利技术涉及一种基于富氧空位NiCo

【技术实现步骤摘要】
一种基于富氧空位NiCo2O4电致化学发光传感器的制备方法及应用
本专利技术属于新型纳米材料领域与生物传感

技术介绍
CYFRA21-1是细胞角蛋白19的可溶性片段，被认为是一种主要用于检测肺癌的肿瘤标记物，尤其对非小细胞肺癌的诊断具有重要价值。如果肺部存在不清晰的环形阴影，同时血清CYFRA21-1浓度高于30ng/mL，原发性支气管肺癌的可能性非常高，各类非小细胞肺癌阳性检出率为70%～85%，CYFRA21-1的血清浓度水平高低与肿瘤临床分期正相关，也可作为肺癌手术和放化疗后追踪早期复发的有效指标，CYFRA21-1的血清高浓度水平提示疾病处于进展期和预后不良，质量成功的标志是CYFRA21-1的血清浓度迅速下降，反之则表示病灶未完全清除，CYFRA21-1对各型肺癌诊断的敏感性依次为：鳞癌>腺癌>大细胞癌>小细胞癌。到目前为止，只有荧光法、电化学分析、色谱分析等几种分析方法得到了发展。因此，发展一种简单、快速、准确的测定方法，对于CYFRA21-1的即时检测具有重要意义。作为一门由生物、化学、医学、电子技术等多种学科相互交叉而兴起的研究热点，电致化学发光免疫分析是电致化学发光技术与免疫分析方法的有机结合，制得的免疫传感器具有成本低、选择性好、灵敏度高、分析速度快，易于自动化、微型化与集成化等优点，已被广泛应用于疾病标志物分析、食品安全分析、环境污染分析等领域。近年来，鲁米诺-溶解氧与ABEI-溶解氧体系得到越来越多的关注。与传统的鲁米诺-过氧化氢体系相比，溶解氧作为共反应剂具有无生物毒性、廉价易得等优点，可以避免以过氧化氢作为共反应剂时引起的生理活性丧失等弊端，目前已在抗原抗体等生物检测中得到越来越广泛的应用与研究。尽管如此，ABEI-溶解氧体系也存在一定局限性，其发光性能并不理想，从而也限制了其在电致化学发光传感器中应用。为此，本专利技术通过硼氢化钠常温还原法制得富氧空位NiCo2O4，高浓度氧空位可改善NiCo2O4电子结构，增强其电子迁移率，富氧空位NiCo2O4具有更加优异的电化学活性，可高效催化电解液中的溶解氧O2转化为超氧阴离子自由基O2•−，从而大大增强ABEI与O2•−之间的电致化学发光反应，实现信号高效稳定输出。
技术实现思路
本专利技术的任务之一是为了拓宽ABEI-溶解氧体系在电致化学发光传感的应用，提出一种基于富氧空位NiCo2O4增强ABEI与溶解氧之间电致化学发光反应的方法，该方法可显著增强ABEI-溶解氧体系的发光效率，大大提升了该体系在免疫传感中的应用；本专利技术的技术任务之二是弥补现有CYFRA21-1检测技术的不足，提供一种基于富氧空位NiCo2O4电致化学发光免疫传感器的用途，该传感器能够快速检测CYFRA21-1，具有灵敏度高、特异性强、重现性好的优点，检出限为20pg/mL，线性范围50pg/mL-50ng/mL。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：1.一种基于富氧空位NiCo2O4电致化学发光传感器的制备方法及应用，其特征在于，包括以下步骤：（1）将直径为4mm的玻碳电极依次用1.0μm、0.3μm、0.05μm氧化铝抛光粉抛光处理，用超纯水冲洗干净；（2）在玻碳电极表面滴涂6μL、浓度为2~4mg/mL的ABEI@Pd/NiCo2O4溶液为传感基底，将其置于37°C晾干；（3）滴加6μL、浓度为100μg/mL的CYFRA21-1抗体溶液，用pH7.4的磷酸盐缓冲溶液PBS冲洗电极表面，将其置于4°C晾干；（4）滴加3μL、质量分数为1~3%的牛血清白蛋白溶液，以封闭电极表面的非特异性活性位点，用pH7.4的磷酸盐缓冲溶液PBS冲洗电极表面，将其置于4°C晾干；（5）滴加6μL、一定浓度的CYFRA21-1标准溶液，37°C下孵化0.5~2h，用pH7.4的磷酸盐缓冲溶液PBS冲洗电极表面，将其置于4°C晾干，传感器构建完毕。2.如权利要求1所述的一种基于富氧空位NiCo2O4电致化学发光传感器的制备方法及应用，其特征在于，所述ABEI@Pd/NiCo2O4溶液，按以下步骤制备：首先，将摩尔质量为0.24~0.48mol的尿素溶解于300mL去离子水中配成溶液，加热至80~100°C然后，称取一定化学计量比的六水合硝酸镍与六水合硝酸钴溶于200~400mL去离子水中，使得混合溶液中的金属离子浓度为0.06mol/L，随后将尿素溶液逐滴加入上述混合溶液中，持续搅拌0.5~1.5h，将得到的混合溶液放置在80~100°C下，老化24~48h，然后将所得固体抽滤洗涤至少3次，放在60°C下干燥6h，然后将所得固体在400~600°C下煅烧4h得到最终产物NiCo2O4纳米线，取质量为80~100mg的产品溶于体积为10mL超纯水中配成浓度为2~4mg/mL的NiCo2O4溶液，加入10mol/L的硼氢化钠溶液，超声3~6h后，离心分离，洗涤干燥后，制得富氧空位NiCo2O4纳米线；称取50~80mg富氧空位NiCo2O4纳米材料溶于25~40mL超纯水中，加入体积为3~6mL、浓度为10mmol/L的氯钯酸溶液超声处理5~20min，随后加入5~10mL、浓度为1mmol/L的ABEI溶液，利用ABEI的还原性可将氯钯酸根粒子还原成钯纳米颗粒负载到NiCo2O4纳米线上，同时也可结合大量的ABEI分子，震荡0.5~2h后，老化处理2~3h，将溶液中的固体离心分离，70°C下真空干燥12h得到ABEI@Pd/NiCo2O4固体。3.如权利要求1所述制备方法制备的电致化学发光传感器用于CYFRA21-1浓度的检测。4.如权利要求4所述的CYFRA21-1浓度的检测，其特征在于，操作步骤如下：（1）参数设置：超微弱电致化学发光仪的光电倍增管高压设置为600V，电化学工作站循环伏安扫描电位范围设置为0~0.6V，扫描速率设置为0.1V/s；（2）测试：以银/氯化银电极作为参比电极，铂丝电极为对电极，以上述方法制备的传感器为工作电极，在10mL磷酸盐缓冲溶液中进行电致化学发光测试，得到孵化不同浓度CYFRA21-1时对应的电致化学发光信号强度，绘制工作曲线，其检出限为20pg/mL，线性范围50pg/mL-50ng/mL；（3）将孵化未知浓度的CYFRA21-1实际样品的传感器进行测试，根据信号强度带入工作曲线，计算即可得到该试剂样品中的CYFRA21-1浓度。本专利技术的有益成果（1）由于ABEI-溶解氧体系发光效率低，在电致化学发光领域的应用受到了限制，本专利技术首次提出一种富氧空位NiCo2O4促进ABEI-溶解氧体系电致化学发光性能的方法，富氧空位NiCo2O4具有更加优异的电化学活性，可高效催化电解液中的溶解氧O2转化为超氧阴离子自由基O2•−，从而大大增强ABEI与O2•−之间的电致化学发光反应，有助于ABEI-溶解氧体系在电致化学发光领域的进一步应用与研究；（2）本专利技术基于富氧空位NiCo2O4促本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于富氧空位NiCo

【技术特征摘要】
1.一种基于富氧空位NiCo2O4电致化学发光传感器的制备方法及应用，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将直径为4mm的玻碳电极依次用1.0μm、0.3μm、0.05μm氧化铝抛光粉抛光处理，用超纯水冲洗干净；
（2）在玻碳电极表面滴涂6μL、浓度为2~4mg/mL的ABEI@Pd/NiCo2O4溶液为传感基底，将其置于37°C晾干；
（3）滴加6μL、浓度为100μg/mL的CYFRA21-1抗体溶液，用pH7.4的磷酸盐缓冲溶液PBS冲洗电极表面，将其置于4°C晾干；
（4）滴加3μL、质量分数为1~3%的牛血清白蛋白溶液，以封闭电极表面的非特异性活性位点，用pH7.4的磷酸盐缓冲溶液PBS冲洗电极表面，将其置于4°C晾干；
（5）滴加6μL、一定浓度的CYFRA21-1标准溶液，37°C下孵化0.5~2h，用pH7.4的磷酸盐缓冲溶液PBS冲洗电极表面，将其置于4°C晾干，传感器构建完毕。


2.如权利要求1所述的一种基于富氧空位NiCo2O4电致化学发光传感器的制备方法及应用，其特征在于，所述ABEI@Pd/NiCo2O4溶液，按以下步骤制备：
首先，将摩尔质量为0.24~0.48mol的尿素溶解于300mL去离子水中配成溶液，加热至80~100°C，然后，称取一定摩尔比的六水合硝酸镍与六水合硝酸钴溶于200~400mL去离子水中，使得混合溶液中的金属离子浓度为0.06mol/L，随后将尿素溶液逐滴加入上述混合溶液中，持续搅拌0.5~1.5h，将得到的混合溶液放置在80~100°C下，老化24~48h，然后将所得固体抽滤洗涤3次，在60°C下干燥6h，将所得固...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏琴，杨磊，杜宇，杨兴龙，刘蕾，任祥，张诺，胡丽华，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37