一种负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及生物技术领域，具体涉及一种负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板及其制备方法。针对现有聚苯乙烯酶标板稳定性能差、检测范围窄、检测时间长、检测准确度差等问题，本发明专利技术提供了一种负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法，包括以下步骤：金属基底上生长石墨烯，旋涂聚甲基丙烯酸甲酯并固化，等离子体轰击，蚀刻，覆盖在聚苯乙烯板表面，去除聚甲基丙烯酸甲酯去除，得到负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板。本发明专利技术首次采用化学气相沉积法生长的石墨烯薄膜覆盖在聚苯乙烯板上，利用石墨烯独有的特性，可大大提高检测范围，缩小检测时间，使用了石墨烯薄膜在聚苯乙烯表面进行覆盖可大大提高其耐酸碱性，耐有机溶剂能力、抗油脂能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
一种负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板及其制备方法。

技术介绍

[0002]酶联免疫吸附剂测定(Enzyme
‑
LinkedImmunosorbentAssayELISA)是各生物、化学实验室以及临床检测中常用的分析检测方法。ELISA的基础是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。结合在固相载体表面的抗原或抗体仍保持其免疫学活性，酶标记的抗原或抗体既保留其免疫学活性，又保留酶的活性。在测定时，受检标本(测定其中的抗体或抗原)与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与液体中的其他物质分开。再加入酶标记的抗原或抗体，也通过反应而结合在固相载体上。此时固相上的酶量与标本中受检物质的量呈一定的比例。加入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相关，故可根据呈色的深浅进行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，使测定方法达到很高的敏感度。然而，ELISA检测价格昂贵，检测限范围不够，已不能满足当前实际应用的要求。
[0003]石墨烯是最近十余年来发现的极其重要的新材料，石墨烯狭义概念是指由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型蜂巢晶格结构的只有一个碳原子厚度的二维晶体。石墨烯层数呈正态分布，广义石墨烯大多数是指多层石墨烯，如寡层石墨烯(3～5层)，多层石墨烯(10层左右)。石墨烯是良好的导体，不但非常坚硬而且导电性极佳，其电子迁移率可达200000cmvs，电阻率可达10cm，是世界上电阻率最小的材料，亦是极佳的常温超导材料。石墨烯亦具有较好的生物兼容性和吸附各种原子与分子的特性。
[0004]抗原和抗体均属于蛋白质分子，极其微小，其分子之间的相对距离较大，彼此离的较远。常规抗ELISA一般是利用非共价键作用力，如氢键、静电引力、疏水相互作用力、范德华引力将抗原抗体结合，结合时间长，效果差。石墨烯具有较好的生物兼容性，同时具有吸附各种原子与分子和高达2600m2/g比表面的特性，如果采用石墨烯来吸附抗原和抗体，能大大加速抗原抗体之间的接触面积和结合效率。
[0005]ELISA检测使用到的酶标板一般由聚苯乙烯制成，聚苯乙烯化学稳定性较差，可以被多种有机溶剂如芳烃、卤代烃等溶解，会被强酸强碱腐蚀，不抗油脂，在受到紫外光照射后易变色。聚苯乙烯酶标板对蛋白的吸附作用主要是依靠疏水键、电荷间的相互作用等，对糖的吸附能力则与糖的分子量、结构、性质有很大关系。为了提高聚苯乙烯酶标板的稳定性，目前的方法是对其进行表面改性，改性处理后使其拥有带正电荷的氨基，但改性后的酶标板由于降低了疏水性，一部分蛋白分子无法结合，使得该类酶标板的检测效率降低。并且，改性后还需要对酶标板进行有效地封闭，由于亲水和共价的表面特性，使用的封闭液必须能够与非反应性氨基基团和所选择的交联剂中任何功能基团发生作用，这就造成了成本增加，并且操作不便。
[0006]因此，如何提高聚苯乙烯酶标板的稳定性，加强抗原抗体的结合效率，提高ELISA检测效率，是行业内亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题为：现有聚苯乙烯酶标板稳定性能差、检测范围窄、检测时间长、检测准确度差等问题。
[0008]本专利技术解决上述技术问题的技术方案为：提供一种负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法。该方法包括以下步骤：
[0009]a、采用化学气相沉积法在金属基底上生长石墨烯，得到第一样片；
[0010]b、将聚甲基丙烯酸甲酯旋涂到第一样片的正面，加热固化后得到第二样片；
[0011]c、将第二样片的背面放入轰击等离子体装置，抽真空后轰击等离子体，轰击结束得到第三样片；
[0012]d、将第三样片正面朝上加入蚀刻溶液中，蚀刻掉金属基底，清洗后得到第四样片；
[0013]e、将聚苯乙烯酶标板从第四样片溶液中捞出，使第四样片平整覆盖在聚苯乙烯板表面，吸水晾干后加热烘干，得到第五样片；
[0014]f、将第五样片中的聚甲基丙烯酸甲酯去除，得到负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板。
[0015]其中，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法中，步骤a所述的石墨烯为单层石墨烯、双层石墨烯或多层石墨烯，优选为单层石墨烯。
[0016]其中，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法中，步骤a所述的金属基底为铜、镍、铂、钴、铁、钼、钌或铱中的一种。
[0017]其中，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法中，步骤b所述的旋涂速度为2000
‑
5000rmp/s，优选为3000rmp/s。
[0018]其中，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法中，步骤b所述的加热固化聚甲基丙烯酸甲酯的温度为60
‑
100℃，时间为10
‑
60min。
[0019]优选的，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法中，步骤b所述的加热固化聚甲基丙烯酸甲酯的温度为90℃，时间为15min。
[0020]其中，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法中，步骤c所述的抽真空时间为5
‑
30min，优选为15min。
[0021]其中，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法中，步骤c所述的轰击等离子体的功率为Low，时间为10
‑
60min，优选为20min。
[0022]其中，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法中，步骤c所述的轰击等离子体设备为型号PDC
‑
002
‑
HP的PLASMA Cleaner等离子刻蚀机。
[0023]其中，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法中，步骤d所述的蚀刻溶液为过硫酸铵或氯化铁，浓度为0.1
‑
3mol/L。
[0024]所述的蚀刻分为两次，第一次蚀刻时间为1
‑
10h，优选为3h，第二次蚀刻将第三样片转移到新的蚀刻液中，蚀刻时间为1
‑
20h，优选为18h。
[0025]其中，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法中，步骤d所述的清洗的步骤具体操作为：先使用超纯水清洗一次，再使用1：20的盐酸溶液清洗一次，后使用超纯水
清洗三次，然后使用聚苯乙烯捞出。
[0026]其中，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法中，步骤e所述的吸水晾干时间为1
‑
2h，加热温度为60
‑
200℃，加热时间为5
‑
60min。
[0027]优选的，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法中，步骤e所述的吸水晾干时间为1.5h，加热温度为150℃，加热时间为15min。
[0028]其中，上述负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、采用化学气相沉积法在金属基底上生长石墨烯，得到第一样片；b、将聚甲基丙烯酸甲酯旋涂到第一样片的正面，加热固化后得到第二样片；c、将第二样片的背面放入轰击等离子体装置，抽真空后轰击等离子体，轰击结束得到第三样片；d、将第三样片正面朝上加入蚀刻溶液中，蚀刻掉金属基底，清洗后得到第四样片；e、将聚苯乙烯酶标板从第四样片溶液中捞出，使第四样片平整覆盖在聚苯乙烯板表面，吸水晾干后加热烘干，得到第五样片；f、将第五样片中的聚甲基丙烯酸甲酯去除，得到负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板。2.根据权利要求1所述的负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法，其特征在于：步骤a所述的石墨烯为单层石墨烯、双层石墨烯或多层石墨烯。3.根据权利要求1所述的负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法，其特征在于：步骤a所述的金属基底为铜、镍、铂、钴、铁、钼、钌或铱中的一种。4.根据权利要求1所述的负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法，其特征在于：满足下述至少一项，步骤b所述的旋涂速度为2000
‑
5000rmp/s；或步骤b所述的加热固化聚甲基丙烯酸甲酯的温度为60
‑
100℃，时间为10
‑
60min。5.根据权利要求1所述的负载石墨烯薄膜的聚苯乙烯酶标板的制备方法，其特征在于：满足下述至少一项，步骤c所述的抽真空时间为5
‑
30min；或步骤c所述的轰击等离子体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘登，李炜康，侯伟盛，
申请(专利权)人：深圳前海石墨烯产业有限公司，
类型：发明
国别省市：