[發明專利]一種微生物生物印跡薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201110429958.9
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102514261A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 戚鵬;張盾;萬逸
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;C08L5/08;C08K3/04;C08J9/26
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

1.一種微生物生物印跡薄膜，其特征在于：導電基體依次沉積殼聚糖/石墨烯復合膜、微生物模板和殼聚糖膜即得到微生物生物印跡薄膜。

2.按權利要求1所述的微生物生物印跡薄膜，其特征在于：所述導電基體沉積厚度為15-20μm的殼聚糖/石墨烯復合膜，將微生物吸附到復合膜上形成微生物模板，而后采用殼聚糖將吸附在石墨烯/殼聚糖復合膜上的微生物部分包埋，微生物高度約即得到微生物生物印跡薄膜。

3.按權利要求2所述的微生物生物印跡薄膜，其特征在于：將上述得到的微生物生物印跡薄膜通過氟硅烷偶聯劑進行表面修飾，而后浸泡于丙酮中2-3h，浸泡后將微生物模板洗脫掉，即得到留有微生物模板分子尺寸和形狀相匹配的生物識別位點的微生物生物印跡薄膜。

4.按權利要求1或2所述的微生物生物印跡薄膜，其特征在于：所述殼聚糖/石墨烯為濃度為0.3mg?mL^-1的石墨烯與質量分數為0.5％的殼聚糖溶液的混合液，其中石墨烯按如下步驟制備：

1)將天然石墨、NaNO₃和濃硫酸按體積比1∶1∶45的比例混合于冰水浴中反應4-4.5h，待用；

2)向步驟1)冰水浴混合物中加入KMnO₄，同時將反應溫度升至35℃并保持反應溫度2-2.5h，而后加入H₂O并將溫度升至98℃，反應進行2-2.5小時后再加入40-60℃溫水和30mL?H₂O₂，并在室溫下繼續反應1-1.5h，待用；

3)將步驟2)所得物質洗滌后烘干，并粉碎加入到H₂O中超聲使其得到均一的混合溶液，而后將混合溶液與N₂H₄按體積比為50∶1的比例混合于120-122℃下反應12-12.5h，得到石墨烯。

5.一種權利要求1所述的微生物生物印跡薄膜的制備方法，其特征在于：在導電基體上沉積厚度為15-20μm的殼聚糖/石墨烯復合膜，再將微生物吸附到復合膜上形成微生物模板，而后采用殼聚糖將吸附在石墨烯/殼聚糖復合膜上的微生物部分包埋，包埋后通過氟硅烷偶聯劑對導電基體進行表面修飾，而后浸泡于丙酮中2-3h，浸泡后將微生物模板洗脫掉，即得到留有微生物模板分子尺寸和形狀相匹配的生物識別位點的微生物生物印跡薄膜。

6.按權利要求5所述的微生物生物印跡薄膜的制備方法，其特征在于：所述石墨烯/殼聚糖復合膜的沉積，將濃度為0.3mg?mL^-1的石墨烯與質量分數為0.5％的殼聚糖溶液混合，采用恒電位沉積，以-1.2V電壓下于導電基體上沉積250-350s，即可得到均勻的石墨烯/殼聚糖復合膜。

7.按權利要求6所述的微生物生物印跡薄膜的制備方法，其特征在于：所述石墨烯按如下步驟制備：

1)將天然石墨、NaNO₃和濃硫酸按體積比1∶1∶45的比例混合于冰水浴中反應4-4.5h，待用；

2)向步驟1)冰水浴混合物中加入KMnO₄，同時將反應溫度升至35℃并保持反應溫度2-2.5h，而后加入H₂O并將溫度升至98℃，反應進行2-2.5小時后再加入40-60℃溫水和30mL?H₂O₂，并在室溫下繼續反應1-1.5h，待用；

3)將步驟2)所得物質洗滌后烘干，并粉碎加入到H₂O中超聲使其得到均一的混合溶液，而后將混合溶液與N₂H₄按體積比為50∶1的比例混合于120-122℃下反應12-12.5h，得到石墨烯。

8.按權利要求5所述的微生物生物印跡薄膜的制備方法，其特征在于：所述微生物模板的吸附，將微生物溶液滴加石墨烯/殼聚糖復合膜表面，并加入PBS緩沖液后，置于4℃下2h，使微生物吸附到復合膜的表面。

9.按權利要求5所述的微生物生物印跡薄膜的制備方法，其特征在于：所述殼聚糖膜的包埋，將質量分數為0.5％的殼聚糖溶液采用恒電位沉積法，以-1.2V沉積30-40s，將吸附在石墨烯/殼聚糖復合膜上的微生物部分包埋。

10.按權利要求5所述的微生物生物印跡薄膜的制備方法，其特征在于：所述導電基體為ITO電極或者FTO電極。