一种无标记电化学免疫传感器及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种无标记电化学免疫传感器及其制备方法与应用，所述方法包括：将氧化石墨烯、L

【技术实现步骤摘要】
一种无标记电化学免疫传感器及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及新型的纳米复合材料与电化学免疫传感检测
，特别涉及一种无标记电化学免疫传感器及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]近年来，慢性疾病由于其潜伏期长、治愈率低、致命性高影响着全世界数百万人的健康。早期诊断和系统监测是提高慢性疾病患者生存率的关键。因此，开发出一种灵敏、可靠的检测慢性疾病标志物的分析方法是势在必行。电化学检测方法由于其准确性高、操作方便、检测成本低等优点成为研究热点。然而现有的电化学免疫传感器，在应用于慢性疾病标志物检测中具有检测限高，灵敏度不高的缺点。
[0003]因此，有必要开发一种检测限低，灵敏度高的电化学免疫传感器。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供一种无标记电化学免疫传感器及其制备方法与应用，该无标记电化学免疫传感器测限低，灵敏度高且特异性高。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]在本专利技术的第一方面，提供了一种无标记电化学免疫传感器的制备方法，所述方法包括：
[0007]将氧化石墨烯、L
‑
半胱氨酸和硼酸混合，加入去离子水超声分散均匀，并调节pH至8～9进行水热反应，后自然冷却至室温，经洗涤和干燥，获得硼、硫、氮共掺杂还原氧化石墨烯；
[0008]取氯金酸溶液升温至85～95℃后加入柠檬酸钠溶液进行回流反应，获得酒红色溶液，自然冷却至室温，获得金纳米颗粒溶液；
[0009]将所述硼、硫、氮共掺杂还原氧化石墨烯分散在所述金纳米颗粒溶液中，经洗涤和干燥，获得Au
‑
B,S,N
‑
rGO纳米复合材料；
[0010]将所述Au
‑
B,S,N
‑
rGO纳米复合材料加入EDC和NHS溶液进行活化后，获得悬浮液；后将所述悬浮液滴涂于玻碳电极表面，室温下自然干燥，获得Au
‑
B,S,N
‑
rGO电极；
[0011]向所述Au
‑
B,S,N
‑
rGO电极表面滴加抗体溶液进行孵育后洗涤，再滴加牛血清白蛋白后洗涤，获得Au
‑
B,S,N
‑
rGO/Ab电极；
[0012]将标准抗原溶液滴在所述Au
‑
B,S,N
‑
rGO/Ab电极表面孵育，获得无标记电化学免疫传感器。
[0013]进一步地，所述氧化石墨烯与所述L
‑
半胱氨酸的质量比为1：(1～4)，所述氧化石墨烯与所述硼酸的质量比为1：(26.6～40)。
[0014]进一步地，所述水热反应的温度为150～200℃，所述高温加热反应的时间为8～12h。
[0015]进一步地，所述氯金酸溶液的质量分数为0.01％
±
0.005％；所述柠檬酸钠溶液的
质量分数为1％
±
0.5％；所述氯金酸溶液与所述柠檬酸钠溶液的体积比为1：(0.01～0.03)。
[0016]进一步地，所述回流反应的温度为85～95℃，所述回流反应的时间为10～45min。
[0017]进一步地，所述硼、硫、氮共掺杂还原氧化石墨烯与所述金纳米颗粒溶液的质量体积比为0.5～1.5mg/ml。
[0018]进一步地，所述Au
‑
B,S,N
‑
rGO与EDC和NHS质量比为1：(1.5～5.8)：(0.9～3.6)。
[0019]进一步地，所述抗体孵育的温度为4℃；牛血清白蛋白孵育的温度为37℃；抗原孵育的温度为4～50℃；所述抗原孵育的时间为15～180min。
[0020]进一步地，所述抗体包括：心肌肌钙蛋白I、Aβ蛋白、胃蛋白酶原、膀胱肿瘤抗原、甲状腺球蛋白、高尔基体跨膜糖蛋白73、人附睾蛋白等各种疾病的蛋白类生物标志物所对应的抗体。
[0021]在本专利技术的第二方面，提供了一种所述的方法获得的无标记电化学免疫传感器。
[0022]在本专利技术的第三方面，提供了所述无标记电化学免疫传感器在人血清中抗原浓度的检测中的应用。
[0023]所述应用时，将配制的一系列浓度的标准抗原滴涂于工作电极上，将工作电极浸入0.1mol/L K3[Fe(CN)6]3‑
/4
‑
/0.1mol/L KCl溶液中，用电化学工作站进行差示脉冲伏安法检测。峰电流响应信号随抗原浓度变化而改变，利用峰电流信号与抗原对数变化关系建立线性回归方程；将稀释的人血清滴涂至工作电极，用差示脉冲伏安法进行检测，根据建立的线性回归方程即可测得人血清中抗原浓度。
[0024]所述循环伏安测试条件设置，扫描范围
‑
0.2～0.6V，扫描速率为50mV/s。电化学阻抗检测条件：频率范围：10
‑1～106Hz，初始电压：0.30V。DPV检测条件：扫描范围0.7～0V；脉冲幅度：50mV，脉冲周期：500ms。
[0025]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0026]1、本专利技术提供了一种无标记电化学免疫传感器及其制备方法，硼、硫、氮杂原子掺杂氧化石墨烯后，各组分之间起到了协同增效的作用：石墨结构中的部分碳原子被氮、硼和硫原子替代，进而消除了石墨烯片之间的重新堆叠问题。硼、硫、氮共掺杂还原氧化石墨烯既增加了氧化石墨烯的稳定性又增强了电化学性能的导电性。以L
‑
半胱氨酸为原料既可以提供硫源又可以提供氮源，此外L
‑
半胱氨酸的羧酸基团还能以酰胺键耦联抗体，提高了抗体的结合率。金纳米粒子可以通过Au
‑
S键很容易地修饰至硼、硫、氮掺杂还原氧化石墨烯材料上，增强传感器的导电性。
[0027]2、本专利技术提供了无标记电化学免疫传感，基于金修饰硼、硫、氮掺杂还原氧化石墨烯复合材料进行构建，在应用于慢性疾病标志物检测中具有检测限低，灵敏度高的优点，可以进一步将其应用于各种疾病生物标志物的检测。利用抗原抗体的免疫反应，提高了检测方法的特异性。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的
附图。
[0029]图1中(A)是GO的透射电镜图，图1中(B)是GO的扫描电镜图。
[0030]图2是B,S,N
‑
rGO的扫描电镜图。
[0031]图3中(A)是Au
‑
B,S,N
‑
rGO的透射电镜图，图3中(B)是Au
‑
B,S,N
‑
rGO的扫描电镜图。
[0032]图4是Au
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无标记电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将氧化石墨烯、L
‑
半胱氨酸和硼酸混合，加入去离子水超声分散均匀，并调节pH至8～9进行水热反应，后自然冷却至室温，经洗涤和干燥，获得硼、硫、氮共掺杂还原氧化石墨烯；取氯金酸溶液升温至85～95℃后加入柠檬酸钠溶液进行回流反应，获得酒红色溶液，自然冷却至室温，获得金纳米颗粒溶液；将所述硼、硫、氮共掺杂还原氧化石墨烯分散在所述金纳米颗粒溶液中，经洗涤和干燥，获得Au
‑
B,S,N
‑
rGO纳米复合材料；将所述Au
‑
B,S,N
‑
rGO纳米复合材料加入EDC和NHS溶液进行活化后，获得悬浮液；后将所述悬浮液滴涂于玻碳电极表面，室温下自然干燥，获得Au
‑
B,S,N
‑
rGO电极；向所述Au
‑
B,S,N
‑
rGO电极表面滴加抗体溶液进行孵育后洗涤，再滴加牛血清白蛋白后洗涤，获得Au
‑
B,S,N
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rGO/Ab电极；将标准抗原溶液滴在所述Au
‑
B,S,N
‑
rGO/Ab电极表面孵育，获得无标记电化学免疫传感器。2.根据权利要求1所述的一种无标记电化学免疫传感器的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯与所述L
‑
半胱氨酸的质量比为1：(1～4)，所述氧化石墨烯与所述硼酸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明星，李孟娇，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：