一种电化学发光生物传感器的制作方法及发光检测仪技术

本发明专利技术涉及电化学检测技术领域，尤其涉及一种电化学发光生物传感器的制作方法及发光检测仪

【技术实现步骤摘要】
一种电化学发光生物传感器的制作方法及发光检测仪


[0001]本专利技术涉及电化学检测
，尤其涉及一种电化学发光生物传感器的制作方法及发光检测仪
。

技术介绍

[0002]循环肿瘤基因（
circulating tumor DNA, ctDNA
），它是一种重要的液体活检肿瘤标志物，由单链或双链
DNA
以及单链与双链
DNA
复合物组成，是肿瘤细胞
DNA
经脱落或者当细胞凋亡后释放进入人体血液循环系统的胞外
DNA。
[0003]针对这种特定物质的
DNA
检测时，在通过光学采集与
DNA
检测结合的领域，现有技术中通常采用光源照射的方式激发荧光或者采用电化学方式激发荧光，这两种方式产生的光信号最小为
pW
级别的微弱荧光信号，而且发光性能极不稳定，因此采集过程困难
。
另外，由于光源传输距离过长，这两种方式在采集信号时存在信号干扰与灵敏度不高，不利于后续对信号分析
、
采集和装置携带等工作的进行
。
[0004]因此，现有技术的检测方法及装置存在采集的光信号微弱且不稳定
、
信号干扰与灵敏度不高的缺点，检测难度增加，从而导致样品检测的灵敏度低
、
检测效率低
、
背景噪声大
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种电化学发光生物传感器的制作方法及发光检测仪，能够解决现有技术采集的光信号微弱且不稳定
、
信号干扰与灵敏度不高的技术问题，从而提高样品检测的灵敏度和检测效率，降低背景噪声
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术设计一种电化学发光生物传感器的制作方法，包括以下步骤，
S1. 将量子点以及与发夹
DNA
结合的金纳米粒子的混合液均匀滴加在丝网印刷电极的工作电极表面，在电解槽中添加含有共反应剂的
PBS
溶液；
S2.
在工作电极表面覆盖一层均匀的
PDDA
膜，然后添加用金纳米粒子修饰的发夹
DNA
，形成电化学发光生物传感器；所述量子点为硒化镉量子点，具体制作步骤如下：
S1.1.
依次将
CdCl2·
2.5H2O
和硫代乙醇酸加入到蒸馏水中，溶液由透明澄清无色变为浑浊状态，搅拌后，形成
Cd
‑
TGA
复合物溶液；
S1.2.
缓慢滴加
NaOH
溶液至步骤
S1.1
的
Cd
‑
TGA
复合物溶液中，调节溶液
pH
值，将高纯度的
N2鼓泡后使溶液脱氧；
S1.3.
在剧烈搅拌下，依次加入
Na2SeO3·
5H2O
溶液和
85%
水合肼，
Cd
‑
TGA
复合物溶液的颜色由透明澄清变为浅黄色；
S1.4.
将
Cd
‑
TGA
复合物溶液在
N2条件下，油浴锅中
100
°
C
回流搅拌加热，溶液颜色变为黄色；
S1.5.
使用过量的乙醇纯化粗的
CdSe
‑
COOH QDs
进行离心处理，除去过量的硫醇
、
游离镉离子和副产物；
S1.6.
再置于烘箱中干燥，研磨和称重，制得黄色的
TGA
‑
CdSe QDs
硒化镉量子点溶液备用
。
[0007]作为优选方案，所述步骤
S1.1
中
CdCl2·
2.5H2O
和硫代乙醇酸的摩尔比为1：
2.5。
[0008]作为优选方案，所述步骤
S1.3
中
Na2SeO3·
5H2O
溶液浓度为
0.02 mmol/L
，
85%
水合肼浓度为
0.377 mL。
[0009]作为优选方案，所述步骤
S1.6
中
TGA
‑
CdSe QDs
溶液浓度为
0.5 mg/mL。
[0010]作为优选方案，所述步骤
S1
中的混合液还包含6‑
巯基
‑1‑
己醇
。
[0011]本专利技术还设计一种发光检测仪，包括主控制模块
、
电信号激励模块和光电传感器模块，所述电信号激励模块用于制作上述电化学发光生物传感器，并将其中的生物信号转换为光信号；所述光电传感器模块用于采集光信号并转换为电信号传送至移动端；所述主控制模块分别连接电信号激励模块和光电传感器模块，主控制模块通过电信号激励模块连接控制电化学发光生物传感器中电化学发光反应的进行，并接收处理后的数据信号
。
[0012]作为优选方案，所述电信号激励模块包括丝网印刷电极
、
恒电位电路
、ADC
模数转换电路
、DAC
数模转换电路
、
滤波电路
、
电流
/
电压转换放大电路
、
报警模块
、
控制开关；所述恒电位电路的输入端与经滤波电路后的
DAC
数模转换电路输出端相连，用于满足丝网印刷电极上发生电化学发光反应所需激发电压
‑
循环伏安法的要求，所述恒电位电路的输出端与电流
/
电压转换放大电路的输入端相连，用于信号的放大；所述滤波电路由三阶巴特沃兹低通滤波器构成；所述报警电路采用蜂鸣器模块，在信号采集结束后进行报警提示；所述控制开关用于控制丝网印刷电极中的电流是否经过工作电极
。
[0013]作为优选方案，所述发光检测仪为中空结构的盒体，所述盒体包括壳体和设置在盒体空腔中间的隔板，所述隔板将盒体内的空腔划分为恒电位仪区
、
主控制区和光信号采集区；所述电信号激励模块设置在恒电位仪区，所述主控制模块设置在主控制区，所述光电传感器模块设置在光信号采集区
。
[0014]作为优选方案，所述光信号采集区内设有电磁屏蔽箱，所述电磁屏蔽箱为中空结构，所述电磁屏蔽箱的内侧壁上设置光电装置固定板，光电传感器模块安装在光电装置固定板上
。
[0015]作为优选方案，其工作过程如下：
S101. 主控制模块控制电信号激励模块的丝网印刷电极产生光信号；首先使用制备完成的电化学发光生物传感器孵育结合目标物，然后浸在添加含有共反应剂的
PBS
溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电化学发光生物传感器的制作方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1.
将量子点以及与发夹
DNA
结合的金纳米粒子的混合液均匀滴加在丝网印刷电极的工作电极表面，在电解槽中添加含有共反应剂的
PBS
溶液；
S2.
在工作电极表面覆盖一层均匀的
PDDA
膜，然后添加用金纳米粒子修饰的发夹
DNA
，形成电化学发光生物传感器；所述量子点为硒化镉量子点，具体制作步骤如下：
S1.1.
依次将
CdCl2·
2.5H2O
和硫代乙醇酸加入到蒸馏水中，溶液由透明澄清无色变为浑浊状态，搅拌后，形成
Cd
‑
TGA
复合物溶液；
S1.2.
缓慢滴加
NaOH
溶液至步骤
S1.1
的
Cd
‑
TGA
复合物溶液中，调节溶液
pH
值，将高纯度的
N2鼓泡后使溶液脱氧；
S1.3.
在剧烈搅拌下，依次加入
Na2SeO3·
5H2O
溶液和
85%
水合肼，
Cd
‑
TGA
复合物溶液的颜色由透明澄清变为浅黄色；
S1.4.
将
Cd
‑
TGA
复合物溶液在
N2条件下，油浴锅中
100
°
C
回流搅拌加热，溶液颜色变为黄色；
S1.5.
使用过量的乙醇纯化粗的
CdSe
‑
COOH QDs
进行离心处理，除去过量的硫醇
、
游离镉离子和副产物；
S1.6.
再置于烘箱中干燥，研磨和称重，制得黄色的
TGA
‑
CdSe QDs
硒化镉量子点溶液备用
。2.
根据权利要求1所述的电化学发光生物传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤
S1.1
中
CdCl2·
2.5H2O
和硫代乙醇酸的摩尔比为1：
2.5。3.
根据权利要求2所述的电化学发光生物传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤
S1.3
中
Na2SeO3·
5H2O
溶液浓度为
0.02 mmol/L
，
85%
水合肼浓度为
0.377 mL。4.
根据权利要求3所述的电化学发光生物传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤
S1.6
中
TGA
‑
CdSe QDs
溶液浓度为
0.5 mg/mL。5.
根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张甜，史玮玮，李明，张友航，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：