[發(fā)明專利]一種基于硼摻雜鐵鈷氧化物二維納米復(fù)合材料的雌二醇光電化學(xué)傳感器及其制備與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710555140.9
• 申請(qǐng)日: 2017-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN107202828B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高丕成;姜艷艷;黎榮霞;周大鋒;王曉東;魏曉鵬;王亞男;楊青青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東利源康賽環(huán)境咨詢有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N27/327
• 分類號(hào): G01N27/327;G01N27/30
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 李茜

本發(fā)明公開了一種基于硼摻雜鐵鈷氧化物二維納米復(fù)合材料的雌二醇光電化學(xué)傳感器及其制備與應(yīng)用，制備方法中，首先在ITO導(dǎo)電玻璃上采用電沉積的方法修飾二維納米材料g?C₃N₄，然后采用水熱法原位生長(zhǎng)鐵鈷氫氧化物，進(jìn)而制備得到g?C₃N₄負(fù)載的硼摻雜的鐵鈷氧化物B@Fe_xCo_1?xO₃/g?C₃N₄修飾的工作電極。最后，利用該材料的良好的生物相容性和大的比表面積，負(fù)載上雌二醇抗體。在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由于硼摻雜的鐵鈷氧化物B@Fe_xCo_1?xO₃可以催化L?抗壞血酸?2?磷酸三鈉鹽AAP原位產(chǎn)生L?抗壞血酸AA，并進(jìn)而為光電檢測(cè)提供電子供體，再利用抗體與抗原的特異性定量結(jié)合對(duì)電子傳輸能力的影響，使得光電流強(qiáng)度相應(yīng)降低，最終實(shí)現(xiàn)了采用無(wú)標(biāo)記的光電化學(xué)方法檢測(cè)雌二醇的光電傳感器的構(gòu)建。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新型納米功能材料制備與生物化學(xué)傳感器檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可用于雌二醇檢測(cè)的光電化學(xué)傳感器及其制備與應(yīng)用，具體涉及一種基于硼摻雜鐵鈷氧化物二維納米復(fù)合材料的雌二醇光電化學(xué)傳感器及其制備與應(yīng)用。

背景技術(shù)

環(huán)境雌激素(Environmental Estrogens)又稱環(huán)境荷爾蒙，是一類環(huán)境內(nèi)分泌干擾物質(zhì)，在環(huán)境中具有體內(nèi)雌激素作用或具有拮抗雄激素效應(yīng)。這些物質(zhì)廣泛存在于河流、土壤、大氣及農(nóng)產(chǎn)品中，可通過(guò)食物鏈或直接接觸等途徑進(jìn)入人或動(dòng)物體內(nèi)，干擾機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng),破壞血漿中正常的激素水平，從而對(duì)機(jī)體的生殖、發(fā)育、腫瘤發(fā)生、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等產(chǎn)生多方面的影響。尤其對(duì)孕產(chǎn)婦健康會(huì)產(chǎn)生極大的影響，甚至可能導(dǎo)致胎兒或新生兒出現(xiàn)流產(chǎn)、死胎或各種出生缺陷。由于環(huán)境雌激素分布廣泛，種類繁多，即使在極低濃度下也會(huì)對(duì)生物產(chǎn)生很大的影響。因此，檢測(cè)環(huán)境雌激素尤為重要。

環(huán)境雌激素種類繁多，包括人工合成化合物及植物天然雌激素，廣泛分布于自然界中。雌二醇便是一種類固醇類合成雌激素，它是一種內(nèi)源性雌激素，其化學(xué)簡(jiǎn)式是C₁₈H₂₄O₂，化學(xué)名稱是雌甾-1，3，5(10)-三烯-3,17-β二醇，是雌性激素中最重要和作用最強(qiáng)的一種激素，對(duì)促進(jìn)和調(diào)節(jié)女性副性器官的發(fā)育和第二性征的形成，對(duì)蛋白質(zhì)、糖、脂類、水、電解質(zhì)及鈣和磷的代謝都有重要影響。有研究發(fā)現(xiàn)，人體中雌二醇含量與某些腫瘤，如乳腺癌、子宮癌和肝癌等密切相關(guān)。因此，研發(fā)用于雌二醇檢測(cè)的傳感器具有重要的意義和廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

目前，檢測(cè)雌二醇的方法主要有色譜法、質(zhì)譜法等。此類檢測(cè)方法的使用儀器貴重且操作復(fù)雜，化驗(yàn)人員需要經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)才能進(jìn)行檢測(cè)，這樣不利于對(duì)于環(huán)境污染的即時(shí)、快速、便捷檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。因此，研發(fā)成本低、檢測(cè)快、靈敏度高、特異性強(qiáng)的雌二醇傳感器對(duì)于保障人類健康和維護(hù)生存環(huán)境安全具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。

光電化學(xué)傳感器由于背景信號(hào)低、靈敏度高、設(shè)備簡(jiǎn)單、檢測(cè)成本低、易于微型化等特點(diǎn)，近幾年被越來(lái)越多的研究者所關(guān)注。光電化學(xué)傳感器是基于外加光源激發(fā)光電敏感材料導(dǎo)致電子-空穴對(duì)進(jìn)行分離，在合適的偏電位條件下，實(shí)現(xiàn)電子在電極、半導(dǎo)體及修飾物和分析物上的快速傳遞，并形成光電流。在最優(yōu)條件下，分析物濃度的變化會(huì)直接影響光電流的大小，再利用生物免疫結(jié)合或者核酸適配體特異性交聯(lián)，就可以根據(jù)光電流的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)分析物的定性定量分析。