[發(fā)明專利]一種基于聚多巴胺納米微球負(fù)載石墨烯量子點(diǎn)的電化學(xué)發(fā)光生物傳感器的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710082787.4
• 申請(qǐng)日: 2017-02-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106596678B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉媛媛;趙彥華;諸宗偉;邢振遠(yuǎn);馬洪敏;張勇;王歡;魏琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/327
• 分類號(hào): G01N27/327;C08G73/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于銀摻雜的聚多巴胺納米微球負(fù)載石墨烯量子點(diǎn)PDANS@Ag/GQD的電化學(xué)發(fā)光生物傳感器的制備方法，具體涉及到將石墨烯量子點(diǎn)GQD作為發(fā)光材料，利用銀摻雜的聚多巴胺納米微球PDANS@Ag的高負(fù)載性和電化學(xué)穩(wěn)定性負(fù)載石墨烯量子點(diǎn)作為標(biāo)記物，多壁碳納米管負(fù)載Pd納米立方體復(fù)合物作為基底材料用于固定凝血酶核酸適配體，制備一種檢測(cè)凝血酶的信號(hào)關(guān)閉型電化學(xué)發(fā)光生物傳感器，屬于新型功能材料與生物傳感技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由絲氨酸蛋白質(zhì)水解而成的凝血酶是一種重要的絲氨酸蛋白酶。在人體生理和病理過(guò)程中都發(fā)揮著重要作用，可以作為相關(guān)疾病診斷的生物標(biāo)識(shí)物。衡量凝血機(jī)制的重要指標(biāo)是凝血酶的濃度和活性，對(duì)于揭示腫瘤的發(fā)生機(jī)制及作為早期診斷、治療、療效及愈后的判斷依據(jù)意義重大。

電化學(xué)發(fā)光分析是對(duì)電極施加一定的電壓進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)的產(chǎn)物之間或反應(yīng)的產(chǎn)物與體系中的某種組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生激發(fā)態(tài)物質(zhì)，激發(fā)態(tài)物質(zhì)回到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生發(fā)光，根據(jù)發(fā)光光譜和強(qiáng)度對(duì)物質(zhì)進(jìn)行痕量分析的一種方法。該法具有靈敏度高、線性范圍寬、過(guò)程控制性強(qiáng)、選擇性好、儀器簡(jiǎn)單、無(wú)放射性等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，核酸適配體是通過(guò)SELEX技術(shù)篩選出來(lái)的，將篩選出來(lái)的適配體作為識(shí)別元件與電化學(xué)發(fā)光傳感器相結(jié)合，具有適配體的高選擇性和特異性結(jié)合的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明制備了一種基于銀摻雜的聚多巴胺納米微球負(fù)載石墨烯量子點(diǎn)的電化學(xué)發(fā)光生物傳感器。

本發(fā)明采用原位還原的方法，將銀納米粒子原位生長(zhǎng)在聚多巴胺納米微球表面，利用聚多巴胺納米微球大的比表面積及高負(fù)載特性負(fù)載大量的石墨烯量子點(diǎn)，不僅實(shí)現(xiàn)了石墨烯量子點(diǎn)作為標(biāo)記物的用途，而且增強(qiáng)了石墨烯量子點(diǎn)的電化學(xué)發(fā)光穩(wěn)定性和發(fā)光強(qiáng)度，降低了背景信號(hào)。多壁碳納米管負(fù)載Pd納米立方體復(fù)合物作為基底材料用于固定凝血酶核酸適配體，凝血酶核酸適配體與連接有銀摻雜的聚多巴胺納米微球負(fù)載石墨烯量子點(diǎn)復(fù)合物的探針pDNA形成雜交雙鏈，由于凝血酶可以識(shí)別凝血酶核酸適配體，從而使得探針pDNA脫離電極表面，導(dǎo)致電化學(xué)發(fā)光信號(hào)的降低，構(gòu)建了一種信號(hào)關(guān)閉型電化學(xué)發(fā)光生物傳感器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的之一將凝血酶核酸適配體固定在多壁碳納米管負(fù)載Pd納米立方體復(fù)合物基底上，使凝血酶核酸適配體與連接有電化學(xué)放光材料的探針pDNA形成雜交雙鏈。

本發(fā)明的目的之二是用銀摻雜的聚多巴胺納米微球負(fù)載大量的石墨烯量子點(diǎn)PDANS@Ag/GQD作為電化學(xué)發(fā)光材料，提高了石墨烯量子點(diǎn)的電化學(xué)發(fā)光穩(wěn)定性與發(fā)光強(qiáng)度，降低背景信號(hào)。

本發(fā)明目的之三是構(gòu)建一種靈敏的檢測(cè)凝血酶的信號(hào)關(guān)閉型電化學(xué)發(fā)光生物傳感器，通過(guò)凝血酶核酸適配體識(shí)別凝血酶之后使得連接有電化學(xué)發(fā)光材料的探針pDNA脫離電極，從而導(dǎo)致信號(hào)降低，實(shí)現(xiàn)凝血酶的高靈敏、快速地檢測(cè)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

1. 一種基于聚多巴胺納米微球負(fù)載石墨烯量子點(diǎn)的電化學(xué)發(fā)光生物傳感器的制備方法

（1）PDANS@Ag的制備

80~120 mg鹽酸多巴胺加入到80~120 mL pH = 8.8的Tris-鹽酸緩沖溶液與30~70 mL異丙醇的混合液中，在室溫下避光反應(yīng)24 h，將產(chǎn)品離心分離并用超純水洗滌五次，之后將產(chǎn)物分散到5 mL超純水中備用；取1 mL PDANS稀釋到5mL超純水中，在攪拌的條件下依次加入500~700 mg檸檬酸三鈉、20 mL 0.015~0.035 mol/L AgNO₃ 溶液，通入N₂除氧，避光條件下攪拌反應(yīng)2.5 ~ 4.5 h；反應(yīng)完成后，將產(chǎn)物離心分離，并用超純水洗滌三次，最后產(chǎn)物真空干燥；

（2）GQD的制備

稱取2 g 檸檬酸置于100 mL燒杯中，將燒杯置于200℃鼓風(fēng)干燥箱中，5 min后檸檬酸開(kāi)始熔解，隨后液體的顏色從無(wú)色變到淺黃色，30 min之后變成橘黃色，表明GQD的生成，之后用100 mL、8~12 mg/mL的NaOH溶液調(diào)節(jié)至中性，制得GQD溶液；

（3）巰基化GQD的制備

分別將13.4~17.4 mg巰基乙胺、85.8~105.8 mg EDC加入到20 mL GQD溶液中，室溫下振蕩反應(yīng)24 h，將反應(yīng)后的溶液透析兩天，制得巰基化GQD；

（4）PDANS@Ag/GQD的制備

將1~3 mL巰基化GQD溶液與1~3 mL濃度為2 mg/mL PDANS@Ag溶液混合，室溫下震蕩12 h，離心洗滌，得到PDANS@Ag/GQD；