一种电化学免疫传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电化学传感器技术领域，公开了一种电化学免疫传感器及其制备方法和应用。其制备方法包括如下步骤：S1、将NiCoP/g

【技术实现步骤摘要】
一种电化学免疫传感器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电化学传感器
，具体涉及一种电化学免疫传感器及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]降钙素原(PCT)是细菌感染引起的多种疾病的有效生物标志物，已在临床医学实践中发挥重要作用。如今，已经建立了多种检测方法，包括酶联免疫吸附试验(ELISA)、蛋白质微阵列、电化学发光免疫传感器、表面等离子共振生物传感器和电化学生物传感器，关于PCT的检测。其中，电化学生物传感器是一种强大的分析方法，由于具有灵敏度高、响应速度快、成本相对较低和便于小型化等多种内在优势而备受关注。然而，选择正确的电极材料仍然是实现高性能电化学传感器的挑战。
[0003]近年来，基于石墨烯及其衍生物的纳米复合材料在传感领域引起了广泛关注。石墨相氮化碳(g
‑
C3N4)是一种二维平面共轭材料，由于其独特的电子能带结构、较大的比表面积、良好的生物相容性以及优异的电子和物理化学性质，最近被提出作为直接用于直接太阳能水分解、可见光光催化污染物降解、光电子学、SERS传感和生物成像。尽管具有这些优异的性能，但由于导电性差和接触电阻大，g
‑
C3N4在电化学传感领域的应用仍然受到限制。为了克服这一缺点，采用了一些改变，例如掺杂或与其他纳米材料耦合，以提高g
‑
C3N4的电导率，使其适用于电化学传感器应用。
[0004]Ni2P、CoP和Cu3P等过渡金属磷化物由于具有准金属性质、良好的导电性、稳定性和较高的电催化活性，已广泛应用于光催化、超级电容器等研究领域。然而，作为电化学材料，单金属磷化物具有较高的过电位和电荷转移阻抗大，电化学性能不理想，电化学传感领域的应用仍然受到限制，因此，如何提高免疫传感器性能并用于降钙素原的检测具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对现有存在的上述问题，提供一种电化学免疫传感器及其制备方法和应用，制备NiCoP/g
‑
C3N4纳米复合材料并用作传感平台，构建了用于降钙素原分析的无标记电化学免疫传感器，提供一种降钙素原检测新方法。此外，高灵敏度的NiCoP/g
‑
C3N4传感器可用于人血清样品中的降钙素原检测。
[0006]为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
[0007]一种电化学免疫传感器的制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1、NiCoP/g
‑
C3N4纳米复合材料的羧基化：将NiCoP/g
‑
C3N4纳米复合材料溶解在硝酸中进行油浴反应，冷却至室温进行洗涤并调节pH至中性，干燥得到COOH
‑
NiCoP/g
‑
C3N4纳米复合材料；
[0009]S2、电化学免疫传感器的制备：将S1得到的COOH
‑
NiCoP/g
‑
C3N4悬浮液滴加到处理后的电极表面上第一次孵化；结束后洗涤电极表面，然后将1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳
二亚胺盐酸盐、N
‑
羟基丁二酰亚胺进行缩合反应后和单克隆抗体进行偶联滴加到电极表面上第二次孵化；结束后冲洗，然后用牛血清白蛋白覆盖未指定的结合位点，再次冲洗电极得到电化学免疫传感器。
[0010]优选的，所述NiCoP/g
‑
C3N4纳米复合材料与硝酸的质量体积比1g：100mL，所述硝酸的浓度大于等于12mol/L。
[0011]优选的，S1中，所述油浴反应的时间为24h；干燥为真空干燥，干燥的温度为30
‑
40℃，时间为10
‑
15。
[0012]优选的，S2中，所述电极为玻碳电极，其处理的方式为0.3mm氧化铝浆对玻碳电极进行抛光，然后在超声波处理下用水和乙醇洗涤多次，并用氮气干燥。
[0013]优选的，S2中，所述COOH
‑
NiCoP/g
‑
C3N4悬浮液为将COOH
‑
NiCoP/g
‑
C3N4分散到溶剂中，超声处理30
‑
40min；
[0014]所述COOH
‑
NiCoP/g
‑
C3N4与溶剂的体积质量比为1mg:1
‑
5mL；所述溶剂为乙醇。
[0015]优选的，S2中，所述混合溶液和单克隆抗体的体积比为1:1；所述单克隆抗体的浓度为14μg/mL，混合溶液的浓度为2.0mM，所述1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基丁二酰亚胺的质量比为4:2.3。
[0016]优选的，S2中，所述第一次孵化的时间为3
‑
5h，第二次孵化的时间为2
‑
3h；所述牛血清白蛋白溶液的质量浓度为2％。
[0017]此外，本专利技术还提供了上述制备方法制备电化学免疫传感器。
[0018]本专利技术还提供了上述电化学免疫传感器的应用，用于血清中降钙素原的检测，所述检测的方法包括以下步骤：
[0019](1)采用三电极体系进行检测，其中Ag/AgCl电极作为参比电极，铂板电极作为对电极，电化学免疫传感器为工作电极，对血清样品进行离心和过滤得到上清液，用Tris
‑
HCl缓冲液稀释，加入不同标准浓度的降钙素原，在5mM K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6存在下，通过差分脉冲伏安法测量其响应值，通过响应值与降钙素原浓度建立标准曲线；
[0020](2)将待测的血清样品按照步骤(1)的方法制备成待测溶液，通过差分脉冲伏安法测量其响应值，将响应值带入标准曲线中，计算降钙素原的浓度含量。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0022](1)本专利技术采用NiCoP/g
‑
C3N4纳米复合材料构建电化学免疫传感器，提供一种新的用于降钙素原检测的无标记电化学免疫传感器，具有优异的电化学传感性能和更宽的检测范围，可用于人血清样品中的降钙素原检测，具有重要的科学意义和应用价值。
[0023](2)本专利技术利用g
‑
C3N4更大的表面积和NiCoP/g
‑
C3N4更高的电子转移能力，NiCoP/g
‑
C3N4纳米复合材料作为传感界面增强传感性能，提高了电化学免疫传感器的检测灵敏度，响应信号强，响应速度快，稳定性好，检测范围宽，最低检测限为0.5ag/mL。
[0024](3)本专利技术采用的三元金属磷化物NiCoP之间存在协同效应，由于电导率较高、磷的电负性低于氧、磷的负电荷较少等因素，具有良好的电子导电性和电子结构，具有更好的电化学性能，相比于单金属磷化物更好的电化学性能，具有较低的过电位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、NiCoP/g
‑
C3N4纳米复合材料的羧基化：将NiCoP/g
‑
C3N4纳米复合材料溶解在硝酸中，120
‑
130℃油浴反应后，冷却至室温进行洗涤并调节pH至中性，干燥得到COOH
‑
NiCoP/g
‑
C3N4纳米复合材料；S2、电化学免疫传感器的制备：将S1得到的COOH
‑
NiCoP/g
‑
C3N4制备成悬浮液滴加到处理后的电极表面上第一次孵化；结束后洗涤电极表面，然后通过1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐、N
‑
羟基丁二酰亚胺进行缩合反应后和单克隆抗体进行偶联后滴加到电极表面上第二次孵化；结束后冲洗，然后用牛血清白蛋白覆盖未指定的结合位点，再次冲洗得到电化学免疫传感器。2.根据权利要求1所述电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，S1中，所述NiCoP/g
‑
C3N4纳米复合材料与硝酸的质量体积比1g:100mL，所述硝酸的浓度大于等于12mol/L。3.根据权利要求1所述电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，S1中，所述油浴反应的时间为24h；干燥为真空干燥，干燥的温度为30
‑
40℃，时间为10
‑
15h。4.根据权利要求1所述电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，S2中，所述电极为玻碳电极，处理的方式为采用0.3mm氧化铝浆对玻碳电极进行抛光，然后在超声波处理下用水和乙醇洗涤多次，并用氮气干燥。5.根据权利要求1所述电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，S2中，所述COOH
‑
NiCoP/g...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雨双，包腊月，陈福荣，海文峰，刘景海，
申请(专利权)人：内蒙古民族大学，
类型：发明
国别省市：