[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于MWCNTs-QDs的納米熒光仿生傳感器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410293007.7
• 申請(qǐng)日: 2014-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104062275A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱利民;丁兆強(qiáng);聶華麗;陶磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/64
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/64
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 黃志達(dá)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于仿生傳感器及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種基于MWCNTs-QDs的納米熒光仿生傳感器及其制備方法。

背景技術(shù)

分子印跡技術(shù)是根據(jù)自然界中抗原和抗體間特異性分子識(shí)別原理，采用人工方法制備對(duì)特定目標(biāo)分子(印跡分子或稱(chēng)模板分子)具有特異選擇性和親和性聚合物的技術(shù)。基于分子印跡技術(shù)制備的分子印跡聚合物具有與模板分子相匹配的三維印跡孔穴結(jié)構(gòu)即分子識(shí)別位點(diǎn)。最近十幾年來(lái)，分子印跡技術(shù)特別是在合成技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域、理論研究等方面獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，分子印跡聚合物作為一種新型分子識(shí)別材料，其特有的構(gòu)型預(yù)定性、特異識(shí)別性以及廣泛實(shí)用性使其被廣泛應(yīng)用于色譜固定相、固相萃取、膜分離、免疫分析、信號(hào)傳導(dǎo)、抗體模擬以及藥物緩釋等多個(gè)領(lǐng)域。

碳納米管(carbon nanotube，CNT)作為一種重要而有代表性的納米材料，近年來(lái)在納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用研究。超支化聚合物聚乙烯亞胺修飾碳納米管不僅可以提高其分散性，還能引入一些活性官能團(tuán)，從而降低其毒性，增加生物相容性等。除了單一的碳納米管具有廣泛的應(yīng)用前景外，近年來(lái)以碳納米管為載體負(fù)載量子點(diǎn)構(gòu)建的新型熒光標(biāo)識(shí)物也受到廣泛的關(guān)注。量子點(diǎn)(Quantum dot,QD)是一種半徑小于或接近于激子波爾半徑的半導(dǎo)體納米晶，能夠被紫外區(qū)到紅外區(qū)的任一波長(zhǎng)的光激發(fā)，發(fā)射熒光，即具有光致發(fā)光的特性。與有機(jī)熒光染料相比，其激發(fā)光波長(zhǎng)寬、發(fā)射光譜窄而對(duì)稱(chēng)、熒光穩(wěn)定性好、量子產(chǎn)率高等一系列優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)。以親水性化合物為修飾劑制備的量子點(diǎn)由于可以進(jìn)行生物偶聯(lián)因而被直接用于生物領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于MWCNTs-QDs的納米熒光仿生傳感器及其制備方法，本發(fā)明與傳統(tǒng)的分子印跡聚合物相比，采用表面印跡的方式合成的納米熒光傳感器有效識(shí)別位點(diǎn)多，且接近表面，比表面積大，易于選擇性識(shí)別模板分子。

本發(fā)明的一種基于MWCNTs-QDs的納米熒光仿生傳感器，以MWCNTs-QDs納米復(fù)合材料為載體，BSA為模板分子，結(jié)合分子印跡技術(shù)的高選擇性和MWCNTs-QDs的熒光特性制備特異性識(shí)別BSA的納米仿生傳感器。

本發(fā)明的一種基于MWCNTs-QDs的納米熒光仿生傳感器的制備方法，包括：

(1)將鎘源、穩(wěn)定劑溶于雙蒸水中，調(diào)節(jié)pH為8.5-9.5，然后在攪拌條件下通氮?dú)?0-30min，得到Cd²⁺前驅(qū)液；其中鎘源、穩(wěn)定劑、雙蒸水的比例關(guān)系為0.125-0.25mmol：0.3-0.6mmol：100-200mL；

(2)將碲源加入上述Cd²⁺前驅(qū)液中，然后在100℃下，通氮?dú)饣亓?0-120min，提純，復(fù)溶于雙蒸水中，得到CdTe量子點(diǎn)溶液；其中Cd²⁺：穩(wěn)定劑：碲源的摩爾濃度比為1-2：2.4-4.8：1-2；

(3)將鎘源、硫代乙酰胺TAA、穩(wěn)定劑溶于雙蒸水中，調(diào)節(jié)pH為8.5-9.5，攪拌下通氮?dú)?0min，得到CdS包殼溶液，然后加入步驟(2)所得溶液，在100℃下通氮?dú)饣亓?0-120min，提純，復(fù)溶于雙蒸水中，得到CdTe/CdS核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)溶液；其中鎘源、TAA、穩(wěn)定劑、雙蒸水的比例關(guān)系為：0.125-0.25mmol：0.125-0.25mmol：0.6-1.2mmol：200ml；其中CdS包殼溶液中Cd²⁺：穩(wěn)定劑：S^2-的摩爾濃度比為1-2：4.8-9.6：1-2；

(4)將MWCNTs-COOH、催化劑加入溶劑中，超聲3h，然后加入PEI，超聲反應(yīng)24h，透析，得到PEI-MWCNTs；其中MWCNTs-COOH、催化劑、溶劑、PEI的比例為0.1-0.2g：0.1-0.2g：10-20mL：0.15-0.3g；

(5)將CdTe/CdS核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)、交聯(lián)劑加入雙蒸水中，超聲3h，然后再加入PEI-MWCNTs，超聲反應(yīng)24h，透析，即得碳納米管-碲化鎘/硫化鎘納米復(fù)合材料MWCNTs-CdTe/CdS；其中CdTe/CdS核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)、交聯(lián)劑、PEI-MWCNTs的質(zhì)量比為0.01-0.02：0.04-0.08：0.02-0.04；