[發(fā)明專利]一種電流型電化學(xué)傳感器及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710639722.5
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107271518B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬占芳;李衛(wèi)祥
• 申請（專利權(quán)）人: 首都師范大學(xué)
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N33/574
• 代理公司: 北京金信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 張皓;黃威

1.一種電流型電化學(xué)傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括傳感器和探針，所述傳感器在電極表面通過Ca²⁺交聯(lián)固定金聚亞甲基藍(lán)或者硫堇、還原的氧化石墨烯-血紅素(hemin)-金顆粒，和鉑顆粒修飾的海藻酸鈉或者聚丙烯酸的混合物作為基底，然后在該基底上吸附固定CA199抗體1(Ab1)，再以牛血清蛋白封閉剩余的活性位點(diǎn)，構(gòu)建電流型電化學(xué)傳感器；

所述探針為金顆粒、葡萄糖氧化酶和CA199抗體2共同修飾的碳酸鈣納米顆粒探針。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流型電化學(xué)傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述電極為玻碳電極。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流型電化學(xué)傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述金聚亞甲基藍(lán)、還原的氧化石墨烯-血紅素-金顆粒，和鉑顆粒修飾的海藻酸鈉的質(zhì)量比例為4～10:2～5:2～5。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流型電化學(xué)傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述金聚亞甲基藍(lán)、還原的氧化石墨烯-血紅素-金顆粒，和鉑顆粒修飾的海藻酸鈉的質(zhì)量比例為4～8:2～3:2～3。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流型電化學(xué)傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述金聚亞甲基藍(lán)、還原的氧化石墨烯-血紅素-金顆粒，和鉑顆粒修飾的海藻酸鈉的質(zhì)量比例為2:1:1。

6.一種電流型電化學(xué)傳感器系統(tǒng)的制備方法，所述方法包括以下步驟：

1)制備金聚亞甲基藍(lán)或硫堇；

2)制備還原的氧化石墨烯-血紅素-金顆粒的復(fù)合材料；

3)制備鉑顆粒修飾的海藻酸鈉或者聚丙烯酸

首先配置2～5mL質(zhì)量百分比濃度為0.2％的海藻酸鈉或者聚丙烯酸溶液，然后將3～7μL質(zhì)量百分比濃度為4％的H₂PtCl₆溶液加入到海藻酸鈉或者聚丙烯酸溶液中，得到的溶液在漩渦儀上進(jìn)行混合，最后將混合好的溶液在微波反應(yīng)器中80-100℃條件下反應(yīng)5-20min，反應(yīng)之后，混合物的顏色變成棕色；

4)制備金顆粒、葡萄糖氧化酶和CA199抗體2共同修飾的碳酸鈣納米顆粒探針

首先5mL濃度為4mM的CaCl₂溶液和5mL質(zhì)量百分比濃度為0.08％的可溶淀粉溶液混合30min，然后將5mL濃度為3mM的Na₂CO₃溶液加入到此混合液中并且劇烈攪拌10min，利用二次水洗滌，8000轉(zhuǎn)離心分離得到制備的CaCO₃顆粒，此過程重復(fù)三次，之后碳酸鈣顆粒分散到2mL二次水中，隨后將10μL質(zhì)量百分比濃度為4％的HAuCl₄溶液加到碳酸鈣顆粒分散液中并攪拌10min，然后加入8μL濃度為1mol/L的NaBH₄溶液加到混合液中反應(yīng)1h，得到的產(chǎn)物通過離心分離然后分散到2mL二次水中，最后將100μL濃度為1mg/mL的CA199抗體2和200μL濃度為1mg/mL的葡萄糖氧化酶的混合溶液加入到上述修飾過金顆粒的碳酸鈣分散液中在室溫條件下反應(yīng)12h，經(jīng)過離心分離和洗滌得到最后的產(chǎn)物；

5)構(gòu)建傳感器

電極經(jīng)過鋁粉的打磨之后分別用硝酸、乙醇進(jìn)行洗滌，并用氮?dú)獯蹈桑缓笥门渲脻舛葹?～5mg/mL的步驟1)中制備的金聚亞甲基藍(lán)或硫堇溶液、配置濃度為2～5mg/mL的步驟2)中制備的還原的氧化石墨烯-血紅素(hemin)-金顆粒溶液和配置濃度為2～5mg/mL的步驟3)中制備的鉑顆粒修飾的海藻酸鈉或者聚丙烯酸溶液的混合溶液直接滴在電極表面，三種溶液的體積比為2:1:1；烘箱中干燥之后，電極用濃度為20nM的CaCl₂溶液浸泡5-15min，然后洗滌，之后將80μL濃度為200μg/mL的CA199抗體1溶液滴在電極表面并在冰箱中存放一夜；接著質(zhì)量百分比濃度為1％的BSA溶液封閉剩余的活性位點(diǎn)，烘箱中干燥得到傳感器。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中最后將混合好的溶液在微波反應(yīng)器中反應(yīng)5-10min。

8.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述電流型電化學(xué)傳感器系統(tǒng)的應(yīng)用方法，所述方法如下進(jìn)行：

將制備的傳感器在待測液中浸泡1h，再在金顆粒、葡萄糖氧化酶和CA199抗體2修飾的碳酸鈣納米顆粒探針溶液中浸泡1h，所述探針溶液濃度為2mg/mL，然后再在7mM的葡萄糖溶液中浸泡5min，電極用二次水洗滌之后，利用方波伏安法以 Ag/AgCl為電極在-0.8至0.4V范圍內(nèi)進(jìn)行檢測最后的電信號，由電化學(xué)響應(yīng)的電流大小來線性檢測待測液中CA199的濃度。