[發明專利]一種用于黃嘌呤檢測的便攜式熒光紙芯片

在審

• 申請號: 202010185840.5
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111380846A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 李瑞軍;季一兵;黎望
• 申請（專利權）人: 中國藥科大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 黃欣

本發明公開了一種用于黃嘌呤檢測的便攜式熒光紙芯片，屬于熒光傳感器技術領域。本發明利用碳點的優異性能，將其通過希夫氏堿反應共價鍵合在纖維紙片上構建得到熒光響應基底（PCDs），之后再將MnO₂納米片（MnO₂ NS）引入到PCDs上，制成復合型紙芯片（PCDs/NS）。由于MnO₂ NS的引入會猝滅PCDs的熒光，使PCDs呈現“off”的狀態，當遇到H₂O₂時，MnO₂ NS被分解，PCDs的熒光呈現“on”的狀態。因此，本發明的熒光紙芯片（PCDs/NS）可以用于H₂O₂及H₂O₂相關酶體系的定性和定量檢測。

技術領域

本發明屬于熒光傳感器技術領域，具體涉及一種用于黃嘌呤檢測的便攜式熒光紙芯片。

背景技術

紙芯片由于具有制作簡便、成本低廉，體積小、重量輕、便于儲存和運輸，生物相容性好、分析速度快等優點而成為分析科學領域的研究熱點，在醫療診斷、食品安全和環境監測中獲得了廣泛的應用。紙的多孔性結構使得紙芯片具有儲存分析所需的試劑的能力，同時還可以在不需要外界動力的條件下，通過自身的毛細作用力在紙芯片通道上驅動液體。此外，紙芯片還具有強大的兼容性，可以與熒光、比色、電化學、電化學發光和化學發光等信號讀出系統結合在一起實現紙芯片上各種檢測信號的輸出和分析策略的構建。紙芯片作為一種新型分析設備已經展現出良好的應用前景，但是目前來說，靈敏度和重復性是始終制約紙芯片從實驗室研發階段走向臨床應用階段的兩個關鍵因素。目前，基于納米材料的信號擴增策略已被證實是提高基于紙芯片檢測方法靈敏度的有效途徑之一。

熒光傳感技術在人類健康及與健康相關的環境方面做出巨大貢獻，一直是熱門研究課題，科研工作者不斷致力于開發不同類型、不同檢測機理以及針對不同分析物的熒光傳感器。紙主要是由纖維素組成，纖維素含有大量的羥基(-OH)和少量的羧基(-COOH)，這些基團不僅減少了非特異性吸附，而且可以作為支架，通過化學反應來交聯所需要的功能基團。在各類型納米材料中，碳點（CDs）因其優越的熒光發光性能和簡單的合成方法而受到研究人員的青睞。CDs表面帶有羥基、羧基、氨基和巰基等官能團，具有毒性低、水溶性好和生物相容性好等優點。通過控制制備條件，可以獲得熒光發射性質不同、表面基團不同的各類型碳點用于分析檢測、生物成像、光催化和藥物遞送等。

過氧化氫（H₂O₂）作為一種重要的活性氧物質不僅是細胞增殖、分化和遷移過程中的第二信使，也是氧化應激的標志物。因此，監測H₂O氧化酶作用不同底物所產生的H₂O₂，不僅是監測體內過氧化氫水平的重要方法，也是對眾多氧化酶參與的生理過程的監測，對于臨床診斷具有重要意義。黃嘌呤是嘌呤核苷酸和脫氧核苷酸的代謝產物，存在于血液、尿液等體液中。黃嘌呤既可以作為高尿酸血癥、黃嘌呤尿、痛風和腎衰竭等疾病的標志物，還可以作為評價肉類食品新鮮程度的一項主要指標，黃嘌呤的檢測對于臨床診斷和食品安全都有重要的意義。現代分析儀器的發展迅速，但檢測方法的分辨率、靈敏度和穩定性仍待進一步提高。因此，基于黃嘌呤的重要生理意義，開發具有準確度高、適用性強的黃嘌呤檢測方法對于生命健康領域和食品安全領域來說都顯得極為重要。

發明內容

解決的技術問題：為了提高基于紙芯片分析的靈敏度和重復性問題，通過在纖維素紙上構建光學系統（即熒光紙芯片），本發明設計了一種基于紙芯片進行黃嘌呤檢測的熒光傳感器。

為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種熒光紙芯片，包括纖維素紙，在所述纖維素紙表面共價鍵合有碳點，在碳點修飾的纖維素紙上還吸附有MnO₂ 納米片。

進一步地，所述熒光紙芯片還包括PDMS基底。

上述熒光紙芯片的制備方法，包括以下步驟：