[發明專利]基于硅納米線的堿性磷酸酶熒光化學傳感器及制法和應用

有效

• 申請號: 201410114590.0
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103937488A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 穆麗璇;王會敏;師文生
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C09K11/59;B82Y30/00;B82Y20/00;G01N21/64;C12Q1/42
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 李柏

1.一種基于硅納米線的堿性磷酸酶熒光化學傳感器，其特征是：所述的堿性磷酸酶熒光化學傳感器是表面修飾有對堿性磷酸酶具有選擇性熒光響應的磷酸化熒光素分子的硅納米線熒光化學傳感器或硅納米線陣列熒光化學傳感器。

2.根據權利要求1所述的基于硅納米線的堿性磷酸酶熒光化學傳感器，其特征是：所述的硅納米線是由化學氣相沉積法制備得到的直徑為7～15nm的硅納米線；

所述的硅納米線陣列是由化學刻蝕法制備得到的由直徑為200～400nm，長度為15～35μm的硅納米線構成的硅納米線陣列。

3.一種權利要求1或2所述的基于硅納米線的堿性磷酸酶熒光化學傳感器的制備方法，其特征是，所述的制備方法包括以下步驟：

1）室溫下，將硅納米線或硅納米線陣列浸泡在質量濃度為1%～10%的氫氟酸水溶液中，取出硅納米線或硅納米線陣列并用去離子水洗干凈，真空干燥，得到表面具有Si-H鍵的硅納米線或硅納米線陣列；

2）將步驟1）得到的干燥的表面具有Si-H鍵的10～30mg的硅納米線，或將干燥的表面具有Si-H鍵的硅納米線陣列，與5～20mL的無水均三甲苯和0.1～0.4mL的3-丁烯-1胺加入到反應器中，在惰性氣體保護下加熱至90～180℃后，恒溫反應2～6小時，冷卻至室溫，過濾收集硅納米線或取出硅納米線陣列，用有機溶劑超聲清洗除去未反應的3-丁烯-1-胺，得到表面修飾有氨基的硅納米線或硅納米線陣列；其中，硅納米線陣列的加入量，是以從硅納米線陣列上刮下來的硅納米線為10～30mg為基準；

3）將步驟2）得到的表面修飾有氨基的硅納米線或硅納米線陣列置于反應器中，加入濃度為0.5～1.5mol/L的醛基熒光素的乙醇溶液，室溫下攪拌反應0.5～2小時，然后用有機溶劑反復超聲清洗除去未反應的醛基熒光素，直至洗滌液無熒光；再加入濃度為0.03～0.06mol/L的三乙酰氧基硼氫化鈉的乙醇溶液，在溫度為30～65℃下加熱反應1.5～4小時，然后用有機溶劑反復超聲洗滌除去未反應的三乙酰氧基硼氫化鈉，得到表面修飾有熒光素的硅納米線或硅納米線陣列；

4）將步驟3）得到的表面修飾有熒光素的硅納米線或硅納米線陣列置于反應器中，加入5～10mL的二氯甲烷，冷卻至0℃，加入1.2～1.5mmol的吡啶，0.5～1mmol的三氯氧磷，在惰性氣體保護下反應0.5～2小時，然后逐滴加入0.5～1mL的體積比為1:1的丙酮與水的混合溶液淬滅反應，用去離子水和有機溶劑超聲清洗，真空干燥，得到表面修飾有對堿性磷酸酶具有選擇性熒光響應的磷酸化熒光素分子的硅納米線熒光化學傳感器或硅納米線陣列熒光化學傳感器。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征是：步驟1）所述的硅納米線是由化學氣相沉積法制備得到的直徑為7～15nm的硅納米線；

步驟1）所述的硅納米線陣列是由化學刻蝕法制備得到的由直徑為200～400nm，長度為15～35μm的硅納米線構成的硅納米線陣列。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征是：所述的將硅納米線或硅納米線陣列浸泡在質量濃度為1%～10%的氫氟酸水溶液中的時間是1～10分鐘。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征是：所述的有機溶劑是甲醇、乙醇、二氯甲烷或丙酮。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征是：所述的無水均三甲苯是新蒸的無水均三甲苯。

8.一種權利要求1或2所述的基于硅納米線的堿性磷酸酶熒光化學傳感器的應用，其特征是：所述的基于硅納米線的堿性磷酸酶熒光化學傳感器用于含有堿性磷酸酶分子的溶液體系中的堿性磷酸酶分子的檢測，以硅納米線熒光化學傳感器，或以從硅納米線陣列上刮下來的單根硅納米線熒光化學傳感器作為熒光檢測的活性基底；聯用熒光光譜儀或聯用熒光顯微鏡，在有堿性磷酸酶存在的溶液體系中，所述的硅納米線熒光化學傳感器，或所述的單根硅納米線熒光化學傳感器會產生熒光增強，通過繪制已知堿性磷酸酶的濃度和熒光特征峰相對強度的定標曲線，由所述的硅納米線熒光化學傳感器，或由所述的單根硅納米線熒光化學傳感器檢測到的熒光特征峰的熒光增強確定溶液體系中的堿性磷酸酶的濃度。