一种基于鲁米诺发光体的双金属氧化物双重信号扩增的ECL传感器的制备及应用制造技术

本发明专利技术涉及鲁米诺作为发光体及双金属氧化物用于信号扩增的H2O2/O2体系的夹心型ECL免疫传感器的制备及应用，本发明专利技术属于生物传感领域与新型功能材料的新颖性结合。负载有鲁米诺发光体的镍锰双金属氧化物（NiMnO3@Au

【技术实现步骤摘要】
一种基于鲁米诺发光体的双金属氧化物双重信号扩增的ECL传感器的制备及应用


[0001]本专利技术涉及一种基于电致化学发光的免疫传感器的制备与应用，具体说是一种以NiMnO3@Au
‑
luminol作为标记物，CoCeOx@Au为基底的H2O2/O2体系的夹心型ECL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]肺癌是起源于肺部支气管粘膜或腺体的恶性肿瘤，死亡人数居于癌症死亡的前列，严重威胁人类的生命健康和安全，肺癌死亡率高的主要原因是缺乏典型的病症，大多数被发现时都是晚期癌症，错过了最佳的治疗期，CYFRA21
‑
1是细胞角蛋白19的可溶性片段，作为典型的肿瘤标志物，对非小细胞肺癌尤其是鳞状细胞癌的早期诊断和治疗有重要意义。
[0003]电致化学发光 (ECL) 是将电化学手段与化学发光技术相结合的一种研究方法，是能量的一种弛豫现象，近几年在离子检测，免疫分析等方引起了广泛地关注；ECL传感器具有背景信号低，灵敏性高、选择性好等优点，可快速准确的检测待测物的含量。
[0004]近年来，双金属氧化物因其比单金属氧化物更好的电化学性能而成为研究热点；NiMnO3@Au
‑
luminol作为标记物有三个主要的优点：第一，luminol作为传统发光体具有较好的ECL信号；第二，NiMnO3为具有多重氧化态的双金属复合材料，对H2O2/O2体系具有优异的催化效果，而且制备简单，材料易得；第三，通过Au修饰NiMnO3不仅提高了材料的电导率和加速电子转移，而且还可以增加抗原抗体的结合数量，从而放大并稳定发光信号，提高检测的灵敏度和准确性，CoCeOx@Au作为基底材料也在催化H2O2分解和加速电子传导方面起到了重要作用。
[0005]双金属氧化物是电催化领域的热门材料，具有非常好的电化学效果，由于显示出比单金属氧化物更多的价态转换和更好的催化性能，有望在生物传感领域得到广泛的应用；目前在电致化学发光传感器中经常应用的双金属氧化物NiCo2O4、CoFe2O4、CuFe2O4等；本专利技术中使用具有多重氧化态且具有类氧化酶活性的NiMnO3及双金属氧化物CoCeOx构建免疫传感器，过氧化氢和溶解氧 (H2O2/O2) 作为共反应活性物质，NiMnO3在溶液中能稳定并增强luminol的ECL发射；其机理主要是O2得电子产生O2•−
，产生的O2•−
与luminol
•−
反应产生更多激发态的3
‑
APA*，激发态的3
‑
APA*跃迁回基态的过程中产生发光信号，CoCeOx催化H2O2分解产生
•
OH，
•
OH亦能与luminol
•−
作用产生3
‑
APA*，进而产生更的光信号。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一是制备一种NiMnO3@Au
‑
luminol作为标记物，CoCeOx@Au为基底的H2O2/O2体系的夹心型ECL免疫传感器。
[0007]本专利技术的目的之二是将该传感器用于非小细胞肺癌典型标志物CYFRA21
‑
1的高灵敏、特异性准确检测。
[0008]本专利技术的技术方案如下：1.一种NiMnO3@Au
‑
luminol作为标记物，CoCeOx@Au为基底的H2O2/O2体系的夹心型ECL免疫传感器的制备如下：(1)用抛光粉将玻碳电极打磨，再使用去离子水清洗，将电极置于5 mmol/L铁氰化钾溶液中，并在
‑
0.2 ~ 0.6 V电位下进行扫描，使峰电位的差值小于100 mV；(2)将6 μL，1 ~ 4 mg/mL超声后的CoCeOx@Au溶液滴加在电极上，4 ℃下干燥；(3)将6 μL，0.5 ~ 2 μg/mL CYFRA21
‑
1抗体滴加在电极上，在4 ℃冰箱下干燥之后，用PBS清洗，以除去多余抗体，4 ℃下干燥；(4)将6 μL，质量分数为1 ~ 4 % 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，4 ℃下干燥；(5)将6 μL，0.001 ~ 150 ng/mL一系列不同浓度的CYFRA21
‑
1抗原标准溶液滴加于电极上，4 ℃下干燥之后，用PBS清洗，除去多余抗原，4 ℃下干燥；(6)将6 μL，1 ~ 8 mg/mL NiMnO3@Au
‑
luminol标记的二抗滴加于电极上，室温下干燥之后，用PBS清洗，除去多余二抗，4 ℃下干燥，制得一种NiMnO3@Au
‑
luminol作为标记物，CoCeOx@Au为基底的H2O2/O2体系的夹心型ECL免疫传感器。
[0009]2.一种NiMnO3@Au
‑
luminol作为标记物，CoCeOx@Au为基底的H2O2/O2体系的夹心型ECL免疫传感器，其所述的NiMnO3@Au
‑
luminol材料的制备步骤如下：(1) NiMnO3的制备首先，将1
‑
4 mM Ni(NO3)2•
6H2O、1
‑
4 mM KMnO4和1
‑
4 mM MnSO4•
H2O分散在20
‑
80 mL去离子水中搅拌15 min后加入5
‑
20 mM尿素，搅拌30分钟后将混合物转移到不锈钢高压釜中，在160℃下保持12小时，反应器冷却至室温后用去离子水和乙醇洗涤反应好的溶液三次，所得的沉淀物在60℃下干燥过夜，以获得NiMnO3前驱体，最后，将得到的固体以1
‑
4℃/min的升温速率在450℃的空气中煅烧3 h，得到NiMnO3复合材料；(2) NiMnO3@Au
‑
luminol的制备将0.02
‑
0.08g CoCeOx粉末和100
‑
400 μL 1 %的HAuCl4•
3H2O混合在1
‑
4 mL去离子水中，超声30分钟，然后在真空烘箱中室温干燥12 h，向干燥的混合物中加入1
‑
4 mL新鲜制备的NaBH4水溶液（0.10 M），溶液在振荡器中轻微摇晃20分钟（250 rpm），所得的沉淀物以8000转/分的速度离心，用水洗涤3次，将10
‑
40 mg NiMnO3@Au分散在10
‑
40 mL水中后加入1
‑
4 mL 0.2 M的鲁米诺溶液，遮光摇晃12 h后离心得到NiMnO3@Au
‑
luminol； (3) NiMnO3@Au
‑
luminol
‑
Ab2的制备将制备好的2
‑
8 mg NiMnO3@Au
‑
lumino分散于1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于负载有鲁米诺发光体的镍锰双金属氧化物（NiMnO3@Au
‑
luminol）作为标记物，以金修饰的钴铈双金属氧化物（CoCeOx@Au）为基底的H2O2/O2体系的夹心型ECL免疫传感器的构建包括以下步骤：(1)用抛光粉将玻碳电极打磨，再使用去离子水清洗，将电极置于5 mmol/L铁氰化钾溶液中，并在
‑
0.2 ~ 0.6 V电位下进行扫描，使峰电位的差值小于100 mV；(2)将6 μL，1 ~ 4mg/mL超声后的CoCeOx@Au溶液滴加在电极上，4 ℃下干燥；(3)将6 μL，0.5 ~ 2 μg/mL CYFRA21
‑
1抗体滴加在电极上，在4 ℃冰箱下干燥之后，用PBS清洗，以除去多余抗体，4 ℃下干燥；(4)将6 μL，质量分数为1 ~ 4 % 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，4 ℃下干燥；(5)将6 μL，0.001 ~ 150 ng/mL一系列不同浓度的CYFRA21
‑
1抗原标准溶液滴加于电极上，4 ℃下干燥之后，用PBS清洗，除去多余抗原，4 ℃下干燥；(6)将6 μL，1 ~ 8 mg/mL NiMnO3@Au
‑
luminol标记的二抗滴加于电极上，室温下干燥之后，用PBS清洗，除去多余二抗，4 ℃下干燥，制得一种NiMnO3@Au
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luminol作为标记物，CoCeOx@Au为基底的H2O2/O2体系的夹心型ECL免疫传感器。2. 如权利1所述的一种NiMnO3@Au
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luminol作为标记物，CoCeOx@Au为基底的H2O2/O2体系的夹心型ECL免疫传感器，其所述的NiMnO3@Au
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luminol材料的制备步骤如下：(1) NiMnO3的制备首先，将1
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4 mM Ni(NO3)2•
6H2O、1
‑
4 mM KMnO4和1
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4 mM MnSO4•
H2O分散在20
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80 mL去离子水中搅拌15 min后加入5
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20 mM尿素，搅拌30分钟后将混合物转移到不锈钢高压釜中，在160℃下保持12小时，反应器冷却至室温后用去离子水和乙醇洗涤反应好的溶液三次，所得的沉淀物在60℃下干燥过夜，以获得NiMnO3前驱体，最后，将得到的固体以1
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4℃/min的升温速率在450℃的空气中煅烧3 h，得到NiMnO3复合材料；(2) NiMnO3@Au
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luminol的制备将0.02
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0.08g CoCeOx粉末和100
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400 μL 1 %的HAuCl4•
3H2O混合在1
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4 mL去离子水中，超声30分钟，然后在真空烘箱中室温干燥12 h，向干燥的混合物中加入1
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4 mL新鲜制备的NaBH4水溶液（0.10 M），溶液在振荡器中轻微摇晃20分钟（250 rpm），所得的沉淀物以8000转/分的速度离心，用水洗涤3次，将10
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40 mg NiMnO3@Au分散在10
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40 mL水中后加入1
‑
4 mL 0.2 M的鲁米诺溶液，遮光摇晃12 h后离心得到NiMnO3@Au
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luminol；(3) NiMnO3@Au
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luminol
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Ab2的制备将制备好的2
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8 mg NiMnO3@Au
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【专利技术属性】
技术研发人员：曹伟，张静静，李敏，曹东梅，房靖龙，黄心怡，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：