[發(fā)明專利]一種雙功能標記物構(gòu)建的免疫傳感器的制備方法及其應用

有效

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• 申請日: 2014-04-26
• 公開（公告）號: CN103913565A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 魏琴;張森;杜斌;龐雪輝;馬洪敏;吳丹
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南大學
• 主分類號: G01N33/53
• 分類號: G01N33/53;G01N27/30;G01N27/48
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技術領域

本發(fā)明屬于功能化納米材料、免疫分析及生物傳感技術領域，具體涉及一種雙功能標記物構(gòu)建的免疫傳感器的制備方法及其應用。

背景技術

自上世紀80年代，電化學傳感器的研究與開發(fā)呈現(xiàn)出突飛猛進的局面。近年來，隨著納米材料科學和微電子技術的快速發(fā)展，納米技術、生命科學、生物技術、電分析技術和表面科學等領域的交叉融合,各種新原理、新材料和新工藝的廣泛采用，電化學傳感器不斷涌現(xiàn)并進入實際應用。

免疫傳感器是將免疫學方法和分析化學相結(jié)合的生物傳感器，通過抗原與抗體的特異性結(jié)合，使得它具有靈敏度高、選擇性好、快速及操作簡便等優(yōu)點。

標記物是電化學免疫傳感器的重要結(jié)構(gòu)組成部分。由于免疫反應中的抗原抗體本身不具有氧化還原特性，因此不能在電化學檢測中產(chǎn)生信號實現(xiàn)定量和定性分析。研制性能優(yōu)異的標記物，用以標記抗原或抗體，成為實現(xiàn)高靈敏檢測的關鍵所在。

納米材料在光電方面的特殊性質(zhì)，使其被廣泛用于傳感器件的制作。某些納米材料具有大的比表面積，常被用作載體來固定抗原或抗體。其中，自身具有良好氧化還原能力的材料，可以用來作為電化學反應的信號源；而具有催化能力的材料，可以用其催化過氧化氫實現(xiàn)間接定量。因此在制備標記物的過程中利用納米材料的特性能夠達到良好的效果。

石墨烯具有比表面積大，催化性能好，能高效吸附固載生物分子及增強電子傳遞等優(yōu)點。二氧化鈦（TiO₂）納米材料具有不同的形貌和晶型結(jié)構(gòu)，在光催化、傳感器、電池及其他領域具有廣泛的應用。它具有比表面積大、成本低廉、生物相容性好、制備簡單等優(yōu)點，能夠穩(wěn)定的固載抗體。已有研究結(jié)果顯示金屬離子摻雜的二氧化鈦在光催化降解環(huán)境污染物方面具有良好的效果，而在傳感器的制備中還未曾出現(xiàn)過。

本發(fā)明利用石墨烯增強電極的電子傳遞能力并將銅摻雜二氧化鈦作為一種新型標記物，提供了一種雙功能標記物構(gòu)建的免疫傳感器的制備方法，實現(xiàn)了在兩種電化學檢測技術下對一種分析物的靈敏分析。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種雙功能標記物的制備方法。

本發(fā)明的目的之二是將所制備的雙功能標記物應用于免疫傳感器的制備。

本發(fā)明的目的之三是利用所制備的免疫傳感器，通過兩種電化學技術對分析物進行檢測。

本發(fā)明的技術方案，包括以下步驟。

1.一種雙功能標記物-二抗孵化物的制備方法，包括以下步驟：

（1）二氧化鈦納米材料的制備

將2?mL鈦酸丁酯加入40~50?mL乙二醇中，室溫攪拌6~8?h制成混合物，將該混合物加入150~170?mL的丙酮中，加2~3?mL水，劇烈攪拌1~2?h，離心分離，用乙醇清洗2~4?次，50℃干燥，制得二氧化鈦前驅(qū)體；將0.1?g二氧化鈦前驅(qū)體分散到20?mL水中，攪拌條件下加熱回流1~2?h；再經(jīng)過離心分離，乙醇清洗2~4?次，50℃干燥，制得二氧化鈦納米材料，備用。

（2）銅摻雜二氧化鈦Cu@TiO₂的制備

將1?g二氧化鈦納米材料加到40?mL、10?mol·L^-1?的NaOH溶液中，攪拌2~3?h，裝入聚四氟乙烯的反應釜中，120~140℃加熱18~24?h，取出并冷卻至室溫，用8~12mL、0.1?mol·L^-1?HCl溶液攪拌處理，超純水洗滌至中性，60℃下干燥，得到處理過的二氧化鈦納米材料；

將乙二胺（en）和Cu(OH)₂以化學計量比2:1的比例混合制得Cu(en)₂(OH)₂溶液，將0.8?g上述處理過的二氧化鈦納米材料加到50?mL?制得的Cu(en)₂(OH)₂溶液中，攪拌1~2?h，得到藍色物質(zhì)，離心分離，用水清洗數(shù)次后，在400~500℃下煅燒得到黃色粉末銅摻雜二氧化鈦Cu@TiO₂。

（3）雙功能標記物的制備

將0.25?g?Cu@TiO₂、0.5?mL?3-氨丙基三乙氧基硅烷、80?mL甲苯，在氮氣保護下，120℃攪拌回流4~6?h，用甲苯和超純水各清洗2~4次，50~60℃下干燥，制得氨基功能化銅摻雜二氧化鈦Cu@TiO₂，即雙功能標記物；