一种用于检测微囊藻毒素LR的电致发光传感器的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于检测微囊藻毒素LR的电致发光传感器的制备方法。以原位生长在氟掺杂的二氧化锡导电玻璃上的二氧化钛

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测微囊藻毒素LR的电致发光传感器的制备方法


[0001]本专利技术涉及无机纳米材料合成与电致发光生物传感领域，具体涉及一种用于检测微囊藻毒素LR的电致发光传感器的制备方法。

技术介绍

[0002]水的安全和质量对农业、动物和人类健康至关重要。近年来，淡水水体富营养化引起的藻类大量繁殖及相关藻毒素污染已经在世界范围内被广泛报道。微囊藻毒素是一类环七肽氰基毒素，其结构稳定、毒性强，广泛存在于饮用型水库、渔业养殖淡水湖泊、观光型湖泊河流等水体中，通过食物链进入人体，对人体机能造成重大损害。其中LR型微囊藻毒素对人体脏器有明显靶向性，能够抑制酶的生物活性，从而诱发癌症等肿瘤疾病，因此实现水体中微囊藻毒素LR的快速灵敏检测，对于保障饮水安全有重大意义。
[0003]电致化学发光生物传感器结合了电致发光技术和生物传感技术，通过设计合理的传感方法学、研发合成高性能电致发光体，可以对目标物实现快速分析，有可控性强、背景信号低、检测迅速等优势。如今共反应型电致发光机理被广泛研究，对发光材料向单方向施加电压，通过电信号失电子或者得电子产生的中间体，再与共反应剂相互反应而产生激发态分子。而金属有机框架作为发光体可以设计自增强型电致发光体系，以具有电致发光活性的金属离子为节点，以具有叔氮原子的有机物或其衍生物作为有机配体，制备的金属有机框架材料能够在材料内部发生电子转移而取代传统的扩散效应，有效提升电致发光效率。
[0004]对此我们提出了一种以锰离子作中心金属，以4, 4
’
, 4
”‑
三羧基三苯胺为有机配体合成的电致发光自增强锰金属有机框架，其优良的电致发光自增强效应使其表现出满意的电致发光强度，结合共反应促进策略，以二氧化钛
‑
氧化亚铜复合阵列作为传感基底，得到了具有高灵敏度的增强型电致发光传感器，实现了水体中微囊藻毒素LR的灵敏检测。

技术实现思路

[0005]1. 一种用于检测微囊藻毒素LR的电致发光传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）二氧化钛
‑
氧化亚铜复合阵列的制备：将洁净的氟掺杂二氧化锡导电玻璃以导电面朝上形态平铺在水热反应釜底，并倒入包含1 ~ 20 mL超纯水、1 ~ 20 mL浓盐酸和0.1 ~ 0.8 mL钛酸四丁酯的混合液，在100 ~ 180 o
C烘箱中维持8 ~ 12 h，用超纯水和乙醇分别对产物洗涤，自然晾干后得到二氧化钛纳米阵列；采用以制备的二氧化钛纳米阵列作为工作电极，以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极的标准三电极体系，电解液为0.05 ~ 0.2 mol/L乙酸钠和0.01 ~ 0.05 mol/L乙酸铜混合液，电化学方法选择计时电流法，在恒电位
‑
0.3 ~
ꢀ‑
0.2 V下电沉积20 ~ 200 s，此过程中电解液在恒定转速300 ~ 800 rpm下搅拌，获得二氧化钛
‑
氧化亚铜复合阵列；（2）锰金属有机框架的制备：
将0.15 ~ 0.5 g氯化锰、0.02 ~ 0.1g 4,4',4''
‑
三甲酸三苯胺溶于9 ~ 13 mL N,N
‑
二甲基甲酰胺中，并逐滴加入1 ~ 5 mL冰乙酸，将上述混合溶转移至50 mL水热反应釜中，在100 ~ 160 o
C下保温24 ~ 60 h，反应结束后用3500 Da半透膜透析48 ~ 72 h，得液态新型自增强电致发光体锰金属有机框架；（3）金纳米团簇
‑
锰金属有机框架复合物的制备将5 ~ 10 mL、20 ~ 50 mmol/L的氯金酸水溶液和1 ~ 5 mL、100 ~ 200 mmol/L的谷胱甘肽充分混合后加入40 ~ 60 mL超纯水，将上述混合物37 ~ 70 o
C水浴中加热搅拌24 ~ 40 h，得到具有橙色荧光的金纳米团簇；在上述产物中加入3 ~ 5 mL、浓度为0.05 ~ 0.1 mol/L的1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙级)碳二亚胺盐酸盐溶液，静止3 h后加入5 mL锰金属有机框架原液，得到金纳米团簇
‑
锰金属有机框架复合物；（4）金纳米团簇
‑
锰金属有机框架标记的微囊藻毒素LR二抗的制备：取5 ~ 10 mL所制备的金纳米团簇
‑
锰金属有机框架复合物，加入50 ~ 80 μL浓度为5 ~ 25 μg/mL的微囊藻毒素LR二抗，于4
ꢀ°
C下震荡12 ~ 15 h后，离心取底层2 mL溶液，产物分散于2 ~ 5 mL的PBS缓冲溶液中于4
ꢀ°
C下储存备用；（5）电致发光传感器的制备：1）使用离子束溅射仪调节电流为10 ~ 30
ꢀµ
A，溅射时间为30 ~ 80 s，在二氧化钛
‑
氧化亚铜复合阵列表面溅射一层金纳米粒子；2）滴加5
ꢀµ
L、10 ~ 25 μg/mL的微囊藻毒素LR第一抗体，5 ~ 8 h后用pH 7.4的PBS冲洗电极表面并在室温下自然晾干；3）滴加5
ꢀµ
L、浓度为1 ~ 5 mg/mL的牛血清白蛋白溶液于修饰电极表面，5 ~ 8 h后用用pH 7.4的PBS冲洗电极表面，并在室温下自然晾干；4）滴加5
ꢀµ
L、不同浓度的标准微囊藻毒素LR，4 ℃冰箱中自然晾干后用超纯水冲洗电极表面；5）滴加5
ꢀµ
L带有金纳米团簇
‑
锰金属有机框架标记的微囊藻毒素LR二抗，2h后用pH 7.4的PBS冲洗电极表面，4 ℃环境下晾干完成传感器构建。
[0006]2.所述的一种用于检测微囊藻毒素LR的电致发光传感器的制备方法，传感器检测步骤如下：（1）将电化学工作站、超微弱光检测仪串联，以Ag/AgCl电极为参比电极，铂电极为对电极，制备的传感器为工作电极的标准三电极体系进行检测，电解液pH为7.0 ~ 8.5的1 mol/L的PBS缓冲溶液；（2）电化学方法为循环伏安法，设置循环电压为0
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1.2 V，运行段数为80，超微弱光检测仪光电倍增管高压设置为500 ~ 950 V，用PBS缓冲溶液依次稀释配制的微囊藻毒素LR标准溶液进行检测；（3）以不同微囊藻毒素LR浓度为横坐标和对应的电致发光强度为纵坐标绘制工作曲线；（4）将待测的水体样品代替微囊藻毒素LR标准溶液进行检测。
[0007]本发名的有益成果（1）本专利技术制备了一种用于检测微囊藻毒素LR的电致发光传感器，以原位生长在氟掺杂的二氧化锡导电玻璃上的二氧化钛
‑
氧化亚铜复合阵列同时作为传感基底共反应促
进剂，以具有良好生物相容性的金纳米团簇和新型自增强电致发光体锰金属有机框架组成的复合物为二抗标记物实现了水体中微囊藻毒素LR的灵敏检测，该传感器具有可控性强、检出限低、灵敏度高等优点；（2）本专利技术制备的用于检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测微囊藻毒素LR的电致发光传感器的制备方法，该方法具有以下工艺步骤骤：（1）二氧化钛
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氧化亚铜复合阵列的制备：将洁净的氟掺杂二氧化锡导电玻璃以导电面朝上形态平铺在水热反应釜底，并倒入包含1 ~ 20 mL超纯水、1 ~ 20 mL浓盐酸和0.1 ~ 0.8 mL钛酸四丁酯的混合液，在100 ~ 180 o
C烘箱中维持8 ~ 12 h，用超纯水和乙醇分别对产物洗涤，自然晾干后得到二氧化钛纳米阵列；采用以制备的二氧化钛纳米阵列作为工作电极，以饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极的标准三电极体系，电解液为0.05 ~ 0.2 mol/L乙酸钠和0.01 ~ 0.05 mol/L乙酸铜混合液，电化学方法选择计时电流法，在恒电位
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0.3 ~
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0.2 V下电沉积20 ~ 200 s，此过程中电解液在恒定转速300 ~ 800 rpm下搅拌，获得二氧化钛
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氧化亚铜复合阵列；（2）锰金属有机框架的制备：将0.15 ~ 0.5 g氯化锰、0.02 ~ 0.1g 4,4',4''
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三甲酸三苯胺溶于9 ~ 13 mL N,N
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二甲基甲酰胺中，并逐滴加入1 ~ 5 mL冰乙酸，将上述混合溶转移至50 mL水热反应釜中，在100 ~ 160 o
C下保温24 ~ 60 h，反应结束后用3500 Da半透膜透析48 ~ 72 h，得液态新型自增强电致发光体锰金属有机框架；（3）金纳米团簇
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锰金属有机框架复合物的制备将5 ~ 10 mL、20 ~ 50 mmol/L的氯金酸水溶液和1 ~ 5 mL、100 ~ 200 mmol/L的谷胱甘肽充分混合后加入40 ~ 60 mL超纯水，将上述混合物37 ~ 70 o
C水浴中加热搅拌24 ~ 40 h，得到具有橙色荧光的金纳米团簇；在上述产物中加入3 ~ 5 mL、浓度为0.05 ~ 0.1 mol/L的1
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乙基
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(3
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二甲基氨基丙级)碳二亚胺盐酸盐溶液，静止3 h后加入5 mL锰金属有机框架原液，得到金纳米团簇
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锰金属有机框架...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏琴，贾越，汝壮壮，韩雨杰，张潇月，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：