一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于生物传感检测领域，涉及一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器制备方法及其应用。具体将AuNCs溶液、Apt溶液、MCH溶液、cDNA溶液和PTC

【技术实现步骤摘要】
一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于生物传感器
，具体涉及一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光生物传感器制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]铅离子(Pb
2+
)作为一种典型的重金属污染物，可引起神经、心血管、生殖和发育障碍，即使在低浓度下也可能对人体造成伤害。因此，对Pb
2+
的快速、准确检测显得尤为迫切，尤其是在痕量水平上对Pb
2+
进行灵敏检测至关重要。
[0003]电化学发光(ECL)由于其结构简单、背景信号低、灵敏度高而受到广泛关注，正成为最具发展前景和最方便的检测Pb
2+
的方法之一。然而，传统的电化学发光分析传感器通常依赖单一信号输出来定量分析，这可能受到许多因素的影响，使得传感器在实际应用中重复性差、可靠性差。为了克服这些问题，具有双信号响应的比率策略可用于消除外界干扰，比基于单一信号的分析更精确，被广泛应用于分析传感领域。常用的比率ECL生物传感器包括双电位、双波长和双电极传感器。其中双电位比率ECL的构建策略为共反应物的竞争消耗和电化学发光共振能量转移(ECL
‑
RET)。ECL
‑
RET策略由于其可以提高传感器的灵敏度而成为研究热点，然而受到ECL
‑
RET发生条件的限制，现有的报道大多通过引入除发光体外的外源ECL
‑
RET供体或者受体来实现发光体信号的变化，操作麻烦且灵敏度有待提高。关于氨基化苝衍生物(PTC
‑
NH2)，作为阴极发光体的同时还可以作为ECL
‑
RET受体与发光体金纳米团簇(AuNCs)发生ECL
‑
RET的研究还未见报道。基于此，本专利技术构建了一种基于ECL
‑
RET的双电位比率ECL适配体传感器，可实现对Pb
2+
的精准、灵敏分析。

技术实现思路

[0004]针对单信号传感器存在的问题，本专利技术旨在采用双信号比率方法，构建一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器，实现对Pb
2+
的灵敏、精准检测。
[0005]一种检测Pb
2+
的基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)AuNCs的制备：
[0007]首先，称取氢氧化钠(NaOH)和6
‑
氮杂
‑
2硫代胸腺嘧(ATT)混合后用超纯水A溶解，得到含NaOH的ATT溶液；然后称取氯金酸(HAuCl4)并用超纯水B溶解，得到HAuCl4溶液；将含NaOH的ATT溶液倒入HAuCl4溶液中，混合均匀后置于黑暗中反应得到黄色溶液；然后将黄色溶液倒入透析袋中透析，最后将透析后的溶液放入真空冷冻机内干燥，干燥后的粉末状固体即为AuNCs；
[0008](2)PTC
‑
NH2的制备：
[0009]首先，将苝四甲酸二酐(PTCDA)溶解在丙酮中，搅拌均匀，得到的红色混合溶液；然后，将乙二胺(C2H8N4)加入到上述红色混合溶液中，搅拌均匀，并置于一定温度条件下进行
反应，反应后，再用无水乙醇进行离心洗涤，将离心洗涤后得到的沉淀进行干燥，得到的产品记为PTC
‑
NH2；
[0010](3)将玻碳电极(GCE)用三氧化二铝粉末打磨、抛光，然后依次在水、乙醇、丙酮和水中超声清洗并晾干，得到处理后的玻碳电极；然后将步骤(1)制备得到的粉末状AuNCs溶于超纯水中，得到AuNCs溶液；AuNCs溶液修饰到处理后的玻碳电极表面，室温下晾干，得到的产品标记为AuNCs/GCE；
[0011](4)将Pb
2+
适配体溶液(Apt)修饰于步骤(3)得到的AuNCs/GCE表面，在一定温度条件下孵育一段时间后用超纯水淋洗，得到的产品标记为Apt/AuNCs/GCE；
[0012](5)将6
‑
巯基己醇(MCH)溶液修饰于步骤(4)得到的Apt/AuNCs/GCE表面，在室温条件下反应，再用超纯水淋洗，得到的产品标记为MCH/Apt/AuNCs/GCE；
[0013](6)将Pb
2+
适配体的互补DNA(cDNA)溶液修饰于步骤(5)得到的MCH/Apt/AuNCs/GCE表面，在一定温度条件下反应一段时间，用超纯水淋洗，得到的产品标记为cDNA/MCH/Apt/AuNCs/GCE；
[0014](7)将步骤(2)制备得到的PTC
‑
NH2溶解在超纯水中，得到PTC
‑
NH2溶液；再将PTC
‑
NH2溶液修饰于步骤(6)得到的cDNA/MCH/Apt/AuNCs/GCE表面，在室温下反应一段时间后用超纯水淋洗，得到的产品标记为PTC
‑
NH2/cDNA/MCH/Apt/AuNCs/GCE，即为基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器；
[0015]优选的，步骤(1)中，所述氢氧化钠(NaOH)、6
‑
氮杂
‑
2硫代胸腺嘧(ATT)和超纯水A的用量比为0.12g：0.17g：15mL；所述氯金酸(HAuCl4)和超纯水B的用量比为0.15g：15mL；所述含NaOH的ATT溶液与HAuCl4溶液混合的体积比为1：1；所述置于黑暗中反应时间为1h；所述透析袋的分子截留量为50KDa，透析的时间为24h；所述冷冻干燥的条件为
‑
60℃下干燥72h。所述超纯水A与超纯水B均为超纯水，不同字母仅作名称的区别。
[0016]优选的，步骤(2)中，所述苝四甲酸二酐(PTCDA)、丙酮和乙二胺的用量比为100mg：10mL：5mL；所述置于一定温度条件下进行反应的温度为0
‑
10℃，反应时间为2
‑
10h。
[0017]优选的，步骤(3)中，所述玻碳电极的直径为3mm；所用的三氧化二铝粉末的粒径为0.05μm；所述AuNCs溶液的浓度为1mg mL
‑1，所述AuNCs溶液修饰的用量为6μL。
[0018]优选的，步骤(4)中，所述Pb
2+
适配体溶液的浓度为0.6
‑
1.6μM，所述一定温度为4℃，所述孵育一段时间为10
‑
12h；所述Pb
2+
适配体溶液修饰的用量为6μL。
[0019]优选的，步骤(5)中，所述6
‑
巯基己醇溶液的浓度为1mM，所述6
‑
巯基己醇溶液修饰的用量为6μL，所述室温条件下反应的时间为40min。
[0020]优选的，步骤(6)中，所述Pb
2+
适配体的互补DNA溶液的浓度为2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器制备方法,其特征在于，包括以下步骤：(1)AuNCs的制备：首先，称取氢氧化钠和6
‑
氮杂
‑
2硫代胸腺嘧混合后用超纯水A溶解，得到含NaOH的ATT溶液；然后称取氯金酸并用超纯水B溶解，得到HAuCl4溶液；将含NaOH的ATT溶液倒入HAuCl4溶液中，混合均匀后置于黑暗中反应得到黄色溶液；然后将黄色溶液倒入透析袋中透析，最后将透析后的溶液放入真空冷冻机内干燥，干燥后的粉末状固体即为AuNCs；(2)PTC
‑
NH2的制备：首先，将苝四甲酸二酐溶解在丙酮中，搅拌均匀，得到的红色混合溶液；然后，将乙二胺加入到上述红色混合溶液中，搅拌均匀，并置于一定温度条件下进行反应，反应后，再用无水乙醇进行离心洗涤，将离心洗涤后得到的沉淀进行干燥，得到的产品记为PTC
‑
NH2；(3)将玻碳电极用三氧化二铝粉末打磨、抛光，然后依次在水、乙醇、丙酮和水中超声清洗并晾干，得到处理后的玻碳电极；然后将步骤(1)制备得到的粉末状AuNCs溶于超纯水中，得到AuNCs溶液；AuNCs溶液修饰到处理后的玻碳电极表面，室温下晾干，得到的产品标记为AuNCs/GCE；(4)将Pb
2+
适配体溶液修饰于步骤(3)得到的AuNCs/GCE表面，在一定温度条件下孵育一段时间后用超纯水淋洗，得到的产品标记为Apt/AuNCs/GCE；(5)将6
‑
巯基己醇溶液修饰于步骤(4)得到的Apt/AuNCs/GCE表面，在室温条件下反应，再用超纯水淋洗，得到的产品标记为MCH/Apt/AuNCs/GCE；(6)将Pb
2+
适配体的互补DNA溶液修饰于步骤(5)得到的MCH/Apt/AuNCs/GCE表面，在一定温度条件下反应一段时间，用超纯水淋洗，得到的产品标记为cDNA/MCH/Apt/AuNCs/GCE；(7)将步骤(2)制备得到的PTC
‑
NH2溶解在超纯水中，得到PTC
‑
NH2溶液；再将PTC
‑
NH2溶液修饰于步骤(6)得到的cDNA/MCH/Apt/AuNCs/GCE表面，在室温下反应一段时间后用超纯水淋洗，得到的产品标记为PTC
‑
NH2/cDNA/MCH/Apt/AuNCs/GCE，即为基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器。2.根据权利要求1所述的一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氢氧化钠、6
‑
氮杂
‑
2硫代胸腺嘧和超纯水A的用量比为0.12g：0.17g：15mL；所述氯金酸和超纯水B的用量比为0.15g：15mL；所述含NaOH的ATT溶液与HAuCl4溶液混合的体积比为1：1；所述置于黑暗中反应时间为1h；所述透析袋的分子截留量为50KDa，透析的时间为24h；所述冷冻干燥的条件为
‑
60℃下干燥72h。3.根据权利要求1所述的一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述苝四甲酸二酐、丙酮和乙二胺的用量比为100mg：10mL：5mL；所述置于一定温度条件下进行反应的温度为0
‑
10℃，反应时间为2
‑
10h。4.根据权利要求1所述的一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述玻碳电极的直径为3mm；所用的三氧化二铝粉末的粒径为0.05μm；所述AuNCs溶液的浓度为1mg mL
‑1，所述AuNCs溶液修饰的用量为6μL。5.根据权利要求1所述的一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述Pb
2+

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽波，江潘奥，由天艳，罗莉君，刘晓红，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：