[發(fā)明專利]基于碳點(diǎn)-殼聚糖修飾玻碳電極的分子印跡傳感器的制備及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810044606.3
• 申請(qǐng)日: 2018-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN108645903B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱鳳仙;鄭偉;吳海燕;李欣;張文馳;張濤;徐吉成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/327
• 分類號(hào): G01N27/327;G01N27/30
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于電化學(xué)傳感器制備技術(shù)領(lǐng)域，適用于制備無酶檢測(cè)葡萄糖的傳感器，涉及一種基于碳點(diǎn)?殼聚糖修飾玻碳電極的分子印跡傳感器的制備方法及應(yīng)用。本發(fā)明采用生物質(zhì)材料制備環(huán)境友好型碳量子點(diǎn)溶液，以碳量子點(diǎn)?殼聚糖溶液對(duì)玻碳電極進(jìn)行修飾；然后以3?氨基苯硼酸作為功能單體，通過電化學(xué)聚合法在碳點(diǎn)?殼聚糖修飾過的玻碳電極表面制備對(duì)模板分子葡萄糖有特異性識(shí)別響應(yīng)的分子印跡傳感器。本發(fā)明用碳量子點(diǎn)?殼聚糖溶液修飾電極，綠色環(huán)保，顯著提高了電極的電化學(xué)性能。結(jié)合分子印跡技術(shù)，制備出對(duì)葡萄糖有特異性識(shí)別響應(yīng)的分子印跡傳感器，將其應(yīng)用于生理?xiàng)l件下的葡萄糖檢測(cè)，具有操作簡(jiǎn)單，成本低廉，選擇性和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)傳感器制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及制備無酶檢測(cè)葡萄糖的傳感器，尤其涉及一種基于碳點(diǎn)-殼聚糖修飾玻碳電極的分子印跡傳感器的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，與世界各國(guó)一樣，中國(guó)的糖尿病患病率在逐漸上升，糖尿病對(duì)我國(guó)人民健康的影響日趨嚴(yán)重。我國(guó)雖屬世界上糖尿病低患病率國(guó)家，但糖尿病患者的人數(shù)已居世界第二位，增加速度驚人。因此，快速高效檢測(cè)人體血液中葡萄糖的濃度，對(duì)糖尿病的診斷顯得尤為重要。

目前檢測(cè)葡萄糖的方法有很多，如分光光度法、比色法和色譜法等，這些方法不僅費(fèi)力耗時(shí)，而且靈敏度較低。電化學(xué)生物傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，方法簡(jiǎn)單，快速實(shí)時(shí)，具有更高的靈敏度和選擇性，易于小型化、微型化。其中無酶電化學(xué)傳感器由于活性材料對(duì)分析物的非特異性電催化作用，導(dǎo)致傳感器的選擇性變差。采用分子印跡技術(shù)將其特有的高選擇性與電化學(xué)傳感器結(jié)合起來，可以制備對(duì)葡萄糖有特異性識(shí)別響應(yīng)的分子印跡傳感器。

熒光碳點(diǎn)作為近年來新探索出的碳納米材料，是一種形態(tài)呈球形的顆粒，尺寸普遍在10nm之內(nèi)，表面一般含有大量的含氧基團(tuán)，可用不同的合成方法和表面處理方式使其表面的含氧量產(chǎn)生差異。除此之外，由于熒光碳點(diǎn)具有熒光的不連續(xù)發(fā)射、離散、熒光穩(wěn)定性高、粒徑小毒性低等特點(diǎn)，甫一被發(fā)現(xiàn)就受到極大關(guān)注。殼聚糖是綠色無污染的天然多糖高分子，是極有發(fā)展前途的天然高分子膜材料，具有很好的成纖性。用碳點(diǎn)-殼聚糖溶液對(duì)電極進(jìn)行修飾，較好地提高了其光學(xué)性能，結(jié)合分子印跡技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)葡萄糖的快速高效檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于公開了一種基于碳點(diǎn)-殼聚糖修飾玻碳電極的分子印跡傳感器的制備方法。

本發(fā)明采用生物質(zhì)材料制備環(huán)境友好型碳量子點(diǎn)溶液，以碳量子點(diǎn)-殼聚糖溶液對(duì)玻碳電極進(jìn)行修飾；然后以3-氨基苯硼酸作為功能單體，通過電化學(xué)聚合法在碳點(diǎn)-殼聚糖修飾過的玻碳電極表面制備對(duì)模板分子葡萄糖有特異性識(shí)別響應(yīng)的分子印跡傳感器。

一種基于碳點(diǎn)-殼聚糖修飾玻碳電極的分子印跡傳感器的制備方法，包括如下步驟：

a）將純棉材料與蒸餾水置于密閉反應(yīng)容器中，180～220℃連續(xù)加熱12～18h，冷卻至室溫，即可得到碳量子點(diǎn)的溶液，其中，所述純棉材料與蒸餾水的質(zhì)量比為1：40～1:80，優(yōu)選1:60；

b）將含有碳點(diǎn)的溶液進(jìn)行過濾、離心、透析和冷凍干燥，即得固態(tài)熒光碳量子點(diǎn)；

c）將固態(tài)熒光碳量子點(diǎn)，與1％殼聚糖醋酸溶液混合，滴涂于處理過的玻碳電極表面，置于60℃烘箱中干燥30min，冷卻至室溫后即得修飾電極，其中，所述碳量子點(diǎn)與殼聚糖溶液的固液比為1mg:1mL～5mg:1mL，優(yōu)選3mg:1mL，滴涂量為5～20μL，優(yōu)選9μL；

d）將葡萄糖、3-氨基苯硼酸和硼砂緩沖液加入容器中，室溫下攪拌使之混合均勻，其中葡萄糖、3-氨基苯硼酸和硼砂的摩爾比為1:0.5:40～1:2:40，優(yōu)選1:1:40；

e）將步驟c）所制備的修飾電極置于上述體系，pH為8～11，優(yōu)選pH值為9，利用電化學(xué)方法聚合成膜；

f）用無機(jī)酸洗脫液將模板分子洗脫，即得分子印跡傳感器。