基于多功能制造技术

本发明专利技术属于纳米材料和生物分析技术领域，具体涉及一种基于多功能

【技术实现步骤摘要】
基于多功能CdS/CeO2和界面刻蚀的比率型光电化学分析方法


[0001]本专利技术属于纳米材料和生物分析
，具体涉及基于多功能
CdS/CeO2和界面刻蚀的比率型光电化学分析方法
。

技术介绍

[0002]光电化学
(PEC)
传感方法通过光活性材料的光
‑
电转换产生电信号，涉及了光电转换和电化学过程，成为一种独立的检测方法，可实现对生物酶
、
重金属离子
、
核酸的高灵敏分析
。PEC
传感方法由光源
(
外置物理光源或化学发光光源
)、
光电检测平台
(
光敏电极和电解池
)
以及电信号输出设备
(
电化学工作站
、
手持数字万用表等
)
三部分构成
。
传感器的光源系统主要作用是激发光敏电极产生光电流
。
负载光电材料的光敏电极是光电检测系统的重要组成部分，光电材料在吸收光子后，其价带中的电子被激发到导带，留下位于价带的空穴，产生电子
‑
空穴电对，形成的光生电子转移到电极和电解液，相应的电信号由信号输出装置输出
。
可通过向传感体系加入检测物引起上述电解液组分
、
光源强度和光电传感界面组成的变化，导致输出电流
、
电压等改变来实现对检测物的定量分析
。
[0003]目前使用最广泛的信号调控策略是利用检测物的特异性识别触发系列反应，引起电解液组成中电子供体
(
还原性物质
)
或受体
(
氧化性物质
)
浓度发生改变
。
在光激发下，以上电子受体或供体浓度的变化会直接影响其与光电材料产生的电子或空穴的反应过程，引起输出电信号的改变，实现对蛋白质类检测物的定量分析
。
但这种检测方法易受到复杂检测环境中氧化还原物质
、
光源光照强度
、
电解液浓度波动的影响
。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是，提供了一种基于多功能
CdS/CeO2和界面刻蚀的比率型光电化学分析方法，利用工作电极与内参比电极输出信号的比值
(Iw/Ic)
可以有效减少外界环境变化对光电流信号的影响，实现对目标蛋白的高灵敏检测
。
[0005]本专利技术技术方案如下：
[0006]本专利技术所述的基于多功能
CdS/CeO2和界面刻蚀的比率型光电化学分析方法，包括以下步骤：
[0007](1)
制备多功能
CeO2/CdS
纳米复合物；
[0008](2)
制备标记有纳米金
(Au NPs)
和葡萄糖氧化酶
(GOx)
的信标探针，将目标蛋白和信标探针加入包被有目标蛋白第一抗体
(Ab1)
的酶标微孔板上孵育，构建夹心型复合物，洗涤后加入葡萄糖，得到催化反应液；
[0009](3)
将多功能
CeO2/CdS
纳米复合物滴涂到工作电极和内参比电极表面，加入步骤
(2)
中催化反应液上清液孵育；
[0010](4)
通过电化学工作站及氙灯进行光电定量检测
。
[0011]优选的，步骤
(1)
具体包括以下步骤：
[0012]a、
将
Ce(NO3)3溶液与
NaOH
溶液以摩尔比1：
(12
～
15)
混合均匀，进行水热反应，水洗
干燥后得到固体粉末；
[0013]b、
取步骤
a
得到的产物
100
‑
200mg
，分散于
100
‑
200mL
去离子水中，加入
150
～
300
μ
L 1M
的
CdCl2溶液，反应得到所述
CdS/CeO2纳米复合物
。
[0014]水热反应温度为
170
～
190℃
，时间为
20
～
28h
；
[0015]所述
CdS/CeO2纳米复合物的大小为
20
～
50nm。
[0016]优选的，步骤
(2)
具体包括以下步骤：
[0017]a、
向
Au NPs
中加入目标蛋白第二抗体
(Ab2)
和
GOx
孵育，加入
BSA
封闭，离心收集信标探针
(AuNPs/Ab2/GOx)
；
[0018]b、
将
0.1ng/mL
的目标蛋白溶液
、
梯度浓度的目标蛋白溶液和待测样品溶液分别加入包被有
Ab1的酶标微孔板上室温孵育，洗涤后分别加入
AuNPs/Ab2/GOx
室温孵育，构建夹心型复合物，洗涤后加入含有葡萄糖的
PBS
溶液，调节
pH
，
37℃
孵育，得到催化反应液；
[0019]其中，
Au NPs
的用量为1‑
5mL
，
pH
为
6.5
‑
8.5
；
Ab2的浓度为
180
～
220
μ
g/mL
，用量为
40
～
50
μ
L
；
GOx
的浓度为5～
7mg/mL
，用量为
100
～
150
μ
L。
[0020]BSA
的质量浓度为1％，用量为
90
‑
110
μ
L。
[0021]洗涤液为
10mM
，
pH7.0
的
PBS
缓冲液
。
[0022]信标探针用量为
100
～
200
μ
L。
[0023]含有葡萄糖的
PBS
溶液中葡萄糖浓度为
10
～
20mM
，
PBS
浓度为
100mM
，
pH
为
7.0。
[0024]调节
pH
时，使用
pH
为
4.5
的醋酸缓冲液，调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于多功能
CdS/CeO2和界面刻蚀的比率型光电化学分析方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)
制备多功能
CeO2/CdS
纳米复合物；
(2)
制备标记有纳米金和葡萄糖氧化酶的信标探针，将目标蛋白和信标探针加入包被有目标蛋白第一抗体的酶标微孔板上孵育，构建夹心型复合物，洗涤后加入葡萄糖，得到催化反应液；
(3)
将多功能
CeO2/CdS
纳米复合物滴涂到工作电极和内参比电极表面，加入步骤
(2)
中催化反应液上清液孵育；
(4)
通过电化学工作站及氙灯进行光电定量检测
。2.
根据权利要求1所述的基于多功能
CdS/CeO2和界面刻蚀的比率型光电化学分析方法，其特征在于：步骤
(1)
具体包括以下步骤：
a、
将
Ce(NO3)3溶液与
NaOH
溶液以摩尔比1：
(12
～
15)
混合均匀，进行水热反应，水洗干燥后得到固体粉末；
b、
取步骤
a
得到的产物
100
～
200mg
，分散于
100
～
200mL
去离子水中，加入
150
～
300
μ
L 1M
的
CdCl2溶液，反应得到所述
CdS/CeO2纳米复合物
。3.
根据权利要求2所述的基于多功能
CdS/CeO2和界面刻蚀的比率型光电化学分析方法，其特征在于：所述
CdS/CeO2纳米复合物的大小为
20
～
50nm。4.
根据权利要求1所述的基于多功能
CdS/CeO2和界面刻蚀的比率型光电化学分析方法，其特征在于：步骤
(2)
具体包括以下步骤：
a、
向纳米金中加入目标蛋白第二抗体和葡萄糖氧化酶孵育，加入
BSA
封闭，离心收集信标探针；
b、
将
0.1ng/mL
的目标蛋白溶液
、
梯度浓度的目标蛋白溶液和待测样品溶液分别加入包被有目标蛋白第一抗体的酶标微孔板上室温孵育，洗涤后分别加入所述信标探针室温孵育，构建夹心型复合物，洗涤后加入含有葡萄糖的
PBS
溶液，调节
pH
，
37℃
孵育，得到催化反应液
。5.
根据权利要求4所述的基于多功能
CdS/CeO2和界面刻蚀的比率型光电化学分析方法，其特征在于：纳米金的用量为1‑
5mL
，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕姝臻，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：