一种用于检测单细胞外pH值的探针型有机电化学晶体管传感器及其制备方法、检测方法技术

本发明专利技术公开了一种用于检测单细胞外pH值的探针型有机电化学晶体管传感器及其制备方法、检测方法，其中，探针型有机电化学晶体管传感器包括装有电解液的电解池，一端插入到所述电解液中的探针型晶体管和探针型栅电极，所述探针型晶体管为微米双孔毛细管结构，所述微米双孔毛细管结构中的孔内均设置有导电层，所述微米双孔毛细管结构的底端设置有与所述导电层接触的有机半导体薄膜层；所述探针型栅电极为纳米单孔毛细管结构，所述纳米单孔毛细管结构的孔内修饰有pH敏感功能层。本发明专利技术提供的探针型有机电化学晶体管传感器对单细胞外pH值具有更高的检测灵敏度，且不会对单细胞的行为造成干扰。造成干扰。造成干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测单细胞外pH值的探针型有机电化学晶体管传感器及其制备方法、检测方法


[0001]本专利技术涉及有机电化学晶体管
，特别涉及一种用于检测单细胞外pH值的探针型有机电化学晶体管传感器及其制备方法、检测方法。

技术介绍

[0002]细胞是构成生物学功能的基本单元，是研究诸多生命进程的出发点。研究人员发现对细胞群体的分析研究获得的是统计平均结果，会使单个细胞之间的差异性被掩盖，从而失去许多重要的细胞生理信息。因此，进行单细胞内物质分析，可以深入了解不同细胞之间的随机性和差异性，有助于研究人员更加准确和全面的了解细胞生理信息。此外，由于单细胞具有高度的异质性，单细胞分析在生物学领域中的研究和应用至关重要，例如，在早期癌症中恶性肿瘤细胞的检测与治疗、单细胞凋亡以及单细胞基因测序等方面具有重要意义。由于单细胞体积小，单细胞内的很多分子含量都极低，因此，要实现单细胞内活性分子和功能分子的准确检测及分析具有非常高的难度和挑战性。在单细胞水平，尤其是在癌细胞中实时监测细胞外pH对阐明疾病发展机制、病理过程和研究药物作用至关重要。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测单细胞外pH值的探针型有机电化学晶体管传感器，其特征在于，包括装有电解液的电解池，一端插入到所述电解液中的探针型晶体管和探针型栅电极，所述探针型晶体管为微米双孔毛细管结构，所述微米双孔毛细管结构中的孔内均设置有导电层，所述导电层均连接有第一金属导线且所述第一金属导线向孔外延伸出来，所述微米双孔毛细管结构的底端设置有与所述导电层接触的有机半导体薄膜层；所述探针型栅电极为纳米单孔毛细管结构，所述纳米单孔毛细管结构的孔内修饰有pH敏感功能层，所述pH敏感功能层包括结合纳米单孔毛细管结构孔内的3
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氨丙基三乙氧基硅烷，与所述3
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氨丙基三乙氧基硅烷通过共价键连接的戊二醛，以及与所述戊二醛通过共价键连接的pH敏感型氨基酸，所述探针型栅电极连接有第二金属导线，且所述第二金属导线向孔外延伸出来。2.根据权利要求1所述用于检测单细胞外pH值的探针型有机电化学晶体管传感器，其特征在于，所述pH敏感型氨基酸为L
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谷氨酸、L
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赖氨酸、半胱氨酸和L
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组氨酸中的一种。3.根据权利要求1所述用于检测单细胞外pH值的探针型有机电化学晶体管传感器，其特征在于，所述微米双孔毛细管结构和纳米单孔毛细管结构独立地选自硼硅酸盐毛细管和石英毛细管中的一种。4.根据权利要求1所述用于检测单细胞外pH值的探针型有机电化学晶体管传感器，其特征在于，所述导电层的材料为C、Pt、Au、Ag和Cu中的一种。5.根据权利要求1所述用于检测单细胞外pH值的探针型有机电化学晶体管传感器，其特征在于，所述有机半导体薄膜层的材料为聚(3,4
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乙烯二氧噻吩)
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聚苯乙烯磺酸、聚吡咯类、聚噻吩类、聚苯胺类、聚咔唑类及其共聚物中的至少一种。6.一种如权利要求1
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5任一所述用于检测单细胞外pH值的探针型有机电化学晶体管传感器的制备方法，其特征在于，包括步骤：通过设置拉针仪的加热温度、灯丝模式、拉针速度、延迟时间、拉力大小五个参数，对毛细管进行拉制，制得预设针尖孔径大小的微米双孔毛细管和纳米单孔毛细管；向微米双孔毛细管内通入丁烷，并对所述微米双孔毛细管进行加热处理，使丁烷裂解成碳黑并沉积在微米双孔毛细管的孔内，形成导电层；在所述微米双孔毛细管的双孔内均插入与导电层连接的金属丝，采用三电极体系及循环伏安法进行电化学沉积在所述微米双孔毛细管的底端生成与导电层接触的有机半导体薄膜层，制得微米双孔毛细管结构；将3
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氨丙基三乙氧基硅烷溶液从所述纳米单孔毛细...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鹏，陈泽萍，胡进，江昌华，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：