一种基于光阳极和光阴极一体的双模式光电化学生物传感器的制备与应用制造技术

本发明专利技术属于新型功能材料与生物传感技术领域，涉及一种基于硫化钼/铜锌锡硫/硫化铋复合材料(SNF

【技术实现步骤摘要】
一种基于光阳极和光阴极一体的双模式光电化学生物传感器的制备与应用


[0001]本专利技术涉及一种光电化学免疫传感器的制备与应用，具体说是一种SNF
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MoS2/CZTS/Bi2S3为参考电极和对电极，一种以CuInS2‑
TGA为传感平台，以Ni4Cu2为标记物的夹心型免疫传感器，本专利技术属于新型功能材料、生物传感


技术介绍

[0002]降钙素原（PCT）本质上是一类不含激素活性的前肽糖蛋白，健康人体内含有的无明显激素活性的PCT十分稀少，通常为0.05ng/mL以下。PCT浓度升高一般分为两种情况，即细菌感染和非细菌感染，细菌感染通常是指受到细菌感染刺激后，产生炎症反应，此时神经内分泌细胞（如胰腺组织、肺组织、甲状腺的C细胞）会产生并分泌PCT。非细菌感染的情况大多伴随疾病的发生，比如肿瘤晚期、副癌综合征、川崎病、持续性心源性休克、急性病毒性腹泻病以及创伤和术后引起PCT含量上升，确定是否为细菌感染以及抗菌药物的用量，需要对PCT浓度进行准确检测。
[0003]光电化学免疫传感器是基于免疫传感器更加进步的一种分析检测技术，而且是免疫传感器中研究最早也较为成熟的一个分支，光电化学生物传感器基于激发光源和分析系统的分离，广泛应用于生物标记物的检测，电化学免疫传感器具有高选择性、高灵敏性和低检出限等优点，在免疫分析方面具有广泛的应用。
[0004]CuInS2作为一种典型的三元P型半导体光敏材料带隙约为1.53eV，在光催化和生物医学领域应用广泛，因此选择高光活性的CuInS2作为光电阴极材料；材料本身的也具有良好的电化学特性，可以加速电子间的传递速度，因而受到学术界和工业界的广泛关注；TGA用来固定抗体提供了更多的活性位点；金属纳米酶Ni4Cu2被发现具有SOD酶和CAT酶的高水平催化活性。在此体系中将能够发生级联酶效应的Ni4Cu4作为标记物来实现阴极信号循环放大策略并且具有自由基清除功能能使氧化后的TMB从蓝色褪为无色，实现对PCT的视觉检测。根据此方法构建的光电化学免疫传感器用于测定实际血清样本的PCT浓度，表现出优异的稳定性和选择性，为PCT的检测提供了一种新的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一是制备一种以SNF
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MoS2/CZTS/Bi2S3为对电极和参考电极。
[0006]本专利技术的目的之二是制备一种以CuInS2‑
TGA为传感平台，以Ni4Cu2为标记物的夹心型免疫传感器。
[0007]本专利技术的目的之三是将该传感器用于PCT的高灵敏、特异性检测。
[0008]本专利技术的技术方案如下：1. 一种基于光阳极和光阴极一体的双模式光电化学生物传感器的制备方法如下：(1) 将氧化铟锡（ITO）玻璃被切割成0.8cmx2.0cm然后进行预处理作为电极使用，
再使用去丙酮、乙醇和离子水进行超声清洗，清洗后在干燥箱中干燥；(2) 将10 μL，1~3 mg/mL SNF
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MoS2/CZTS/Bi2S3溶液滴加在电极上，室温下干燥；(3) 将10 μL，1~3 mg/mLCuInS2‑
TGA溶液滴加在电极上，室温下干燥；(4) 将6 μL，1~2 μg/mL CEA一抗滴加在电极上，室温下干燥之后，用PBS清洗，除去多余抗体，室温下干燥；(5) 将3 μL，质量分数为1~2% BSA溶液滴加于电极上，用以封闭非特异性结合位点，干燥之后使用PBS洗去多余BSA，室温下干燥；(6) 将6 μL，0. 1 pg/mL ~100 ng/mL一系列不同浓度的PCT抗原标准溶液滴加于电极上，室温下干燥之后，用PBS清洗，除去多余抗原，室温下干燥；(7) 将10μL，1~3 mg/mL Ni4Cu2ꢀ‑
Ab2滴加于电极上，室温下干燥之后，用PBS清洗，除去多余二抗，室温下干燥。
[0009]2. 如权利1所述的一种基于光阳极和光阴极一体的双模式光电化学生物传感器的制备与应用，其所述的SNF
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MoS2/CZTS/Bi2S3材料的制备步骤如下：(1) SNF
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MoS2/CZTS的合成采用改进的水热法合成了片状结构的SNF
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MoS2/CZTS材料：首先，通过水热法合成了球形纳米花(SNF)
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MoS2,将1~3mmol Na2MoO4和2~4mmolTAA溶于40~50mL去离子水中，搅拌半个小时，然后将溶液转移到聚四氟乙烯高压反应釜中在160℃中保持24h,所得产品水洗后放入干燥箱中干燥,获得SNF
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MoS2粉末,第二步，将1~3 mmolCu(NO3)2·
3H2O,1~3mmolZn(COOH)2·
2H2O,1~3mmolSnCl4·
5H2O,4~6mmolH2NCSNH2和0.06~0.08gSNF
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MoS2产品置于24~26mL去离子水中，然后将产品置于聚四氟乙烯高压反应釜中在180℃下加热24h，应结束后等待溶液冷却至室温，8000 r/min离心收集产物并分别用超纯水和乙醇各洗涤3次，放置在60℃的真空烘箱中干燥过夜，取出后研磨成粉末，密封保存以备使用，获得SNF
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MoS2/CZTS；(2) Bi2S3溶液的合成根据文献合成了Bi2S3，1~3molBi(NO3)2·
5H2O和4~6 molH2NCSNH2溶于70~90mL去离子水中，搅拌一个小时然后放入聚四氟乙烯高压反应釜中在160℃下反应24h，将产品水洗几次后干燥获得样品粉末；(3) SNF
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MoS2/CZTS/Bi2S3的合成通过剧烈搅拌制备了SNF
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MoS2/CZTS/Bi2S3：首先，将3~9 mg SNF
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MoS2/CZTS与3~9 mg Bi2S3溶于30~40 mL水溶液中，然后将混合液超声10 min，在室温条件下搅拌过夜，之后通过离心收集并用超纯水洗涤三次，放置在60℃的真空烘箱中干燥过夜，获得SNF
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MoS2/CZTS/Bi2S3。
[0010]3. 如权利1所述的一种基于光阳极和光阴极一体的双模式光电化学生物传感器的制备与应用，其所述的CuInS2‑
TGA材料的制备步骤如下：(1) CuInS2的合成采用水热法合成了CuInS2材料：具体是将0.01~0.03M CuCl、0.01~0.03M InCl3、0.11~0.13M H2NCSNH2溶解在30~40mL乙二醇中搅拌后放入聚四氟乙烯高压反应釜中，将溶液在200℃下保持24h，8000 r/min离心收集产物并分别用超纯水和乙醇各洗涤3次，然后放在60℃真空干燥箱中过夜，获得CuInS2的粉末产品；(2) CuInS2‑
TGA的合成
通过剧烈搅拌制备了CuInS2‑
TGA，首先，将3~ 9 mgCuInS2与1 ~3 mgTGA溶于10~20 mL水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光阳极和光阴极一体的双模式光电化学生物传感器的制备方法如下：(1) 将氧化铟锡（ITO）玻璃被切割成0.8cmx2.0cm然后进行预处理作为电极使用，再使用去丙酮、乙醇和离子水进行超声清洗，清洗后在干燥箱中干燥；(2) 将10 μL，1 ~ 3 mg/mL SNF
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MoS2/CZTS/Bi2S3溶液滴加在电极上，室温下干燥；(3) 将10 μL，1 ~ 3 mg/mL CuInS2‑
TGA溶液滴加在电极上，室温下干燥；(4) 将6 μL，1 ~ 2 μg/mL PCT一抗滴加在电极上，室温下干燥之后，用PBS清洗，除去多余抗体，室温下干燥；(5) 将3 μL，质量分数为1 ~ 2% BSA溶液滴加于电极上，用以封闭非特异性结合位点，干燥之后使用PBS洗去多余BSA，室温下干燥；(6) 将6 μL，0. 1 pg/mL ~ 100 ng/mL一系列不同浓度的PCT抗原标准溶液滴加于电极上，室温下干燥之后，用PBS清洗，除去多余抗原，室温下干燥；(7) 将10μL，1 ~ 3 mg/mL Ni4Cu2ꢀ‑
Ab2滴加于电极上，室温下干燥之后，用PBS清洗，除去多余二抗，室温下干燥。2. 如权利1所述的一种基于光阳极和光阴极一体的双模式光电化学生物传感器的制备与应用，其所述的SNF
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MoS2/CZTS/Bi2S3材料的制备步骤如下：(1) SNF
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MoS2/CZTS的合成采用改进的水热法合成了片状结构的SNF
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MoS2/CZTS材料：首先，通过水热法合成了球形纳米花(SNF)
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MoS2,将1~3mmol的Na2MoO4和2~4mmolTAA溶于40~50mL去离子水中，搅拌半个小时，然后将溶液转移到聚四氟乙烯高压反应釜中在160℃中保持24h,所得产品水洗后放入干燥箱中干燥,获得SNF
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MoS2粉末,第二步，将1~3 mmolCu(NO3)2·
3H2O,1~3mmolZn(COOH)2·
2H2O,1~3mmolSnCl4·
5H2O, 4
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6 mmolH2NCSNH2和0.06~0.08g MoS2产品置于24~26mL去离子水中，然后将产品置于聚四氟乙烯高压反应釜中在180℃下加热24h，应结束后等待溶液冷却至室温，8000 r/min离心收集产物并分别用超纯水和乙醇各洗涤3次，放置在60℃的真空烘箱中干燥过夜，取出后研磨成粉末，密封保存以备使用，获得SNF
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MoS2/CZTS；(2) Bi2S3溶液的合成根据文献合成了Bi2S3， 1~3 molBi（NO3）3·
5H2O和4~6 molH2NCSNH2溶于70~90mL去离子水中，搅拌一个小时然后放入聚四氟乙烯高压反应釜中在160℃下反应24h，将产品水洗几次后干燥获得样品粉末；(3) SNF
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MoS2/CZTS/Bi2S3的合成通过剧烈搅拌制备了SNF
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MoS2/CZTS/Bi2S3：首先，将3~ 9 mg SNF
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MoS2/CZTS与3 ~ 9 mg Bi2S3溶于30
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40 mL水溶液中，然后将混合液超声10 min，在室温条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹伟，曹东梅，黄心怡，张静静，房靖龙，李敏，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：