一种电化学传感器及其制备和应用制造技术

本发明专利技术属于电化学传感器领域，具体涉及一种电化学传感器及其制备和应用。制备过程将GO，AuNPs，MPA，EDC/NHS，酿酒酵母细胞抗体和BSA通过电镀沉积和孵育修饰到ITO电极上，得到电化学传感器。本发明专利技术的原理是将GO和AuNPs固定在ITO电极表面，利用MPA和EDC/NHS作为抗体与AuNPs的链接基团，BSA用于覆盖多余的反应位点。该传感材料能够特异性地与酿酒酵母细胞结合，实现对酿酒酵母细胞的精确检测和分析，提供了一种作为定量检测酿酒酵母细胞的电化学传感器的应用，对研究快速和精确的酿酒酵母细胞检测方法、及时发现和早期预防侵袭性酿酒酵母细胞感染都具有重要意义。母细胞感染都具有重要意义。母细胞感染都具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种电化学传感器及其制备和应用


[0001]本专利技术属于电化学传感器领域，具体涉及一种电化学传感器及其制备和应用。

技术介绍

[0002]酿酒酵母细胞常用于面包、馒头和酿酒等食品工业的发酵过程，也作为益生菌制剂而用于预防和治疗各种腹泻和肠道疾病等。通常被认为是一种安全的非致病性微生物，常定殖于皮肤、阴道粘膜、消化道和呼吸道。然而，近几十年来，在免疫低下患者中，由于摄入酿酒酵母细胞而产生的真菌感染的病例在不断增加。酿酒酵母细胞被认为是一种新兴的机会型病原体，与多种感染有关，如抗生素相关性腹泻、成人急性腹泻和HIV相关性腹泻等。免疫低下的患者在摄入酿酒酵母细胞后制剂后，酿酒酵母细胞能够透过免疫屏障而进入到血液中，并扩散到组织，从而产生各种组织部位的真菌感染问题。
[0003]临床上，要对酿酒酵母细胞侵袭性感染进行初步诊断和治疗，首先要对患者血液中的酿酒葡萄球菌进行检测和纯化。临床上常用的病原菌检测和筛选方法有基于聚合酶链反应(PCR)的方法、DNA微阵列、DNA测序技术、酶联免疫吸附试验、分离和细胞培养。然而，这些方法需要对可疑样本进行广泛的筛选与处理，以进行病原体检测，如细胞裂解、DNA提取、扩增和纯化。因此，整个操作过程不仅繁琐耗时和需要昂贵的高精度仪器，而且在操作过程中还有可能污染测试样品。因此，建立一种新的酿酒酵母细胞快速和精确的检测方法对及时发现和早期预防侵袭性酿酒酵母细胞感染具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决上述技术问题，提供了一种电化学传感器及其制备和应用，实现对酿酒酵母细胞的精确检测。
[0005]本专利技术提供一种电化学传感器的制备方法，包括如下步骤：
[0006](1)清洗ITO(氧化铟锡)电极，在胶带上打孔，贴于ITO电极表面一端，将GO(氧化石墨烯)水溶液和HAuCl4(金纳米粒子)水溶液混合，电镀于ITO电极上，得到ITO电极A；
[0007](2)将MPA(醋酸甲羟孕酮)溶液滴加在所述ITO电极A上，孵育，除杂，得到ITO电极B；
[0008](3)将EDC/NHS(1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺/N
‑
羟基丁二酰亚胺)溶液滴加在所述电极B上，孵育，除杂，得到ITO电极C；
[0009](4)将酿酒酵母细胞抗体溶液滴加在所述电极C上，孵育，除杂，得到ITO电极D；
[0010](5)将BSA(牛血清白蛋白)溶液滴加在所述电极D上，孵育，除杂，得到所述电化学传感器。
[0011]优选的，所述步骤(1)中，GO水溶液浓度为0.8
‑
1.2mg/L；所述HAuCl4水溶液浓度为0.4
‑
0.6mM；进一步地，GO水溶液和HAuCl4水溶液按体积比1
‑
2:1
‑
2混合。
[0012]优选的，所述电镀使用电化学工作站，先将工作电极连接ITO未贴胶带的一端，另两个电极插入到液体里面，并将参数设置为：扫描电压设置为
‑
0.2～0.4V，扫描速率设置为
40
‑
60mV/s，扫描次数设置为10
‑
30次。
[0013]优选的，所述MPA、EDC/NHS、酿酒酵母细胞抗体和BSA的质量比为1：5
‑
15：0.1
‑
0.5：15
‑
25。
[0014]优选的，所述步骤(2)和(3)中，MPA溶液孵育温度为20
‑
30℃，时间2
‑
3h；EDC/NHS溶液孵育温度为20
‑
30℃，时间1
‑
2h。
[0015]优选的，所述步骤(4)中，酿酒酵母细胞抗体溶液孵育温度为20
‑
30℃，时间30
‑
50min。
[0016]优选的，所述步骤(5)中，BSA溶液孵育温度为2
‑
6℃，时间20
‑
40min。
[0017]进一步地，所述除杂过程为用PBS标准溶液清洗并在N2下干燥。
[0018]本专利技术还提供一种电化学传感器。
[0019]进一步地，所述电化学传感器可作为定量检测酿酒酵母细胞的应用。
[0020]本专利技术的技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0021]该专利技术提供了一种电化学传感器，通过用酿酒酵母抗体与酿酒酵母细胞的特异性作用，能够准确快速地定量检测酿酒酵母细胞。
[0022]本专利技术的技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0023](1)GO和AuNPs的引入提高了生物相容性，极大提高了酿酒酵母细胞的检测极限，有助于在生物检测领域的应用。
[0024](2)利用GO和AuNPs作为酿酒酵母抗体的结合位点，一方面能使得更多的抗体能吸附在AuNPs表面，另一方面，AuNPs还可以作为氧化还原反应的催化剂，对反应过程的电子转移起到很高的转移作用。
[0025](3)本专利技术对于检测低浓度的酿酒酵母细胞，利用GO和AuNPs的强生物相容性，对于低浓度的酿酒酵母细胞有很好的检测效果。
附图说明
[0026]图1为电化学传感材料的系统结构原理图；
[0027]图2为修饰后的ITO电极图；
[0028]图3为修饰后的ITO电极的伏安循环曲线对比图；
[0029]图4为各步骤处理后的CV曲线图；
[0030]图5为不同浓度的电流峰值曲线图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0032]实施例1
[0033]取ITO电极，将ITO(长1cm，宽2cm，高0.7cm)电极放入无水乙醇中超声5min，然后取出，再放入去离子水中超声5min，并在N2气氛下干燥备用。然后取一片胶带(长16mm，宽13mm)，用激光雕刻机加工成直径为2mm的孔，电流大小为10mA，切割速度为15mm/s，并将切割好的胶带沿着ITO长度方向的一端贴在ITO表面，得到修饰后的ITO电极备用；
[0034]取1ml1mg/L的水稀释的GO溶液，1ml0.5mM的水稀释的HAuCl4溶液混合，超声得到
电镀所用的GO
‑
HAuCl4悬浮液，电镀用CHI660E电化学工作站，采用标准的三电极体系实现，以ITO电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，Pt电极为辅助电极，电镀前先将工作电极连接修饰后的ITO电极上未贴胶带的一端，另两个电极插入到液体里面，并将参数设置为：扫描电压设置为
‑
0.2V，扫描速率设置为50mV/s，扫描次数设置为20次，得到GO/AuNPs修饰的ITO电极。
[0035]将GO/AuNP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将GO水溶液和HAuCl4水溶液混合，电镀于ITO电极上，得到ITO电极A；(2)将MPA溶液滴加在所述ITO电极A上，孵育，得到ITO电极B；(3)将EDC/NHS溶液滴加在所述电极B上，孵育，得到ITO电极C；(4)将酿酒酵母细胞抗体溶液滴加在所述电极C上，孵育，得到ITO电极D；(5)将BSA溶液滴加在所述电极D上，孵育，得到所述电化学传感器。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，GO水溶液浓度为0.8
‑
1.2mg/L，所述HAuCl4水溶液浓度为0.4
‑
0.6mM，GO水溶液和HAuCl4水溶液体积比为1
‑
2：1
‑
2。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，电镀使用电化学工作站，参数设置为：扫描电压设置为
‑
0.2～0.4V，扫描速率设置为40
‑
60mV/s，扫描次数设置为10
‑
30次。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述M...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恭新，闻浩，刘飞，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：