[發明專利]一種富勒烯-四氧化三錫檢測降鈣素原的夾心型光電化學傳感器的制備方法

有效

• 申請號: 202010468020.7
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111717909B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 魏琴;徐芮;王歡;任祥;范大偉
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C01B32/154
• 分類號: C01B32/154;C01G19/02;C01G49/12;G01N27/327;G01N27/416;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 趙鳳

1.基于一種富勒烯-四氧化三錫檢測降鈣素原的夾心型光電化學傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）花狀四氧化三錫材料的制備

取1.0 ~ 1.5 g二水合氯化亞錫和3.0 ~ 3.5 g二水合檸檬酸三鈉共同溶解于10 ~ 15mL的超純水中，此溶液在室溫下攪拌混合均勻后，作為溶液A；取0.25 ~ 0.35 g氫氧化鈉溶于10 ~ 15 mL的超純水中，在室溫下攪拌均勻，作為溶液B；將溶液A與溶液B混合，室溫下攪拌18 ~ 24 h后，將混合溶液轉入高壓反應釜中，于150 ~ 200 °C下進行水熱反應10 ~ 16h，反應結束后，自然冷卻，產物用超純水洗滌5次，在30 ~ 60 °C下干燥10 ~14 h，制得花狀四氧化三錫材料；

（2）富勒烯量子點的制備

取1 ~ 5 mg的富勒烯粉末溶解于1 ~ 5 mL的無水甲苯溶劑中，室溫下攪拌均勻得到紫紅色溶液，之后向該溶液中加入1 ~ 5 mL的超純水，進行超聲處理16 ~ 24 h，直至將甲苯全部去除，之后將所得到的淡黃色富勒烯量子點溶液儲存于4 °C冰箱中備用；

（3）硒化鎘納米顆粒的制備

取0.02 ~ 0.04 g硒粉與0.02 ~ 0.04 g硼氫化鈉共同溶解于1 ~ 5 mL的超純水中，在室溫下劇烈攪拌直至溶液變澄清，此溶液作為溶液A；取0.02 ~ 0.04 g二水合氯化鎘溶解于50 ~ 100 mL超純水中，在攪拌下加入100 ~ 300 μL巰基乙酸溶液，之后該溶液用0.5 ~1 M的氫氧化鈉水溶液調節pH至9，此溶液作為溶液B；將溶液A倒入溶液B中，混合溶液下在室溫下攪拌2 ~ 6 h后，所得產品用超純水洗滌5次，在30 ~ 60 °C下干燥10 ~14 h，制得羧基功能化的硒化鎘納米顆粒；

（4）二硫化鐵納米顆粒的制備

取0.5 ~ 0.8 g的二水合檸檬酸三鈉與0.1 ~ 0.5 g的聚乙烯吡咯烷酮K-30在攪拌下共同溶解于50 ~ 100 mL超純水中，之后向該溶液中加入1.0 ~ 1.5 g七水合硫酸亞鐵，繼續攪拌30 min后，向混合溶液中逐滴加入10 ~ 20 mL濃度為1.0 ~ 2.0 M的氫氧化鈉水溶液，隨后向該溶液中加入0.2 ~ 0.5 g硫粉，持續劇烈攪拌，以獲得均勻的混合溶液，最后將此混合溶液轉入高壓反應釜中，于150 ~ 200 °C下反應16 ~ 24 h，反應結束后，產品用超純水和無水乙醇各洗滌3次，在30 ~ 60 °C下干燥10 ~14 h，制得二硫化鐵納米顆粒；

（5）PBS緩沖溶液的配置

取11.94 g十二水合磷酸氫二鈉定容于500 mL的容量瓶中配置成濃度為1/15 mol/L的水溶液，作為甲液；取4.54 g磷酸二氫鉀定容于500 mL的容量瓶中配置成濃度為1/15 mol/L的水溶液，作為乙液；將甲液和乙液按比例混合，配置成一系列pH在5.0 ~ 8.0的PBS緩沖溶液；

（6）二硫化鐵標記的降鈣素原第二抗體的制備

取1.0 ~ 5.0 mg所制備的二硫化鐵納米顆粒溶液于1.0 mL pH為7.4的PBS緩沖溶液中，之后加入10 ~ 30 μL交聯劑，所述交聯劑為由5 mg/mL的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基 )碳二亞胺鹽酸鹽和1 mg/mL的N-羥基琥珀酰亞胺組成的混合溶液，在37 °C下活化10 ~ 30min，之后向該溶液中加入100 ~ 500 μL濃度為1 μg/mL降鈣素原第二抗體，于37 °C下活化5 ~ 10 h后，用PBS緩沖溶液離心洗滌，所得產品分散在1 mL的PBS緩沖溶液中，于4 °C冰箱中儲存備用；

（7）光電化學傳感器的制備

1）將導電玻璃依次用洗潔精、丙酮、乙醇和超純水超聲清洗，氮氣氛圍下烘干；

2）取10 μL、1 ~ 5 mg/mL的四氧化三錫水溶液滴加到ITO導電玻璃的導電面，室溫下自然晾干；

3）在修飾的電極表面滴加10 μL所制備的富勒烯量子點溶液，室溫下自然晾干；

4）在修飾的電極表面繼續滴加10 μL、1 ~ 5 mg/mL的硒化鎘水溶液，室溫下自然晾干；

5）在修飾電極表面滴加體積比為1:1的5 ~ 10 mg/mL的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基 )碳二亞胺鹽酸鹽和1 ~ 5 mg/mL N-羥基琥珀酰亞胺的混合液4 μL，室溫下自然晾至濕潤薄膜狀態；

6）滴加6 μL、1 ~ 5 μg/mL的降鈣素原第一抗體，室溫下自然晾至濕潤薄膜狀態，后用PBS緩沖溶液沖洗電極；

7）滴加3 μL、用pH為7.4的PBS緩沖溶液配置的質量分數為1% ~ 3%的牛血清白蛋白溶液于修飾電極表面，4 ℃冰箱中晾干，之后用PBS緩沖溶液沖洗電極；

8）滴加6 μL、1 ~ 5 μg/mL的降鈣素原抗原，4 ℃冰箱中自然晾干，后用PBS緩沖溶液沖洗電極；

9）滴加6 μL所制備的帶有二硫化鐵標記的降鈣素原第二抗體，4 ℃冰箱中自然晾干，后用PBS緩沖溶液沖洗電極；制得一種檢測降鈣素原的夾心型光電化學傳感器。

2.如權利要求1所述制備方法制備得到的光電化學傳感器的檢測方法，其特征在于，步驟如下：

（1）使用電化學工作站以三電極體系進行測試，飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲電極為輔助電極，制備的ITO修飾的傳感器為工作電極，在10 mL、pH 5.0 ~ 8.0的PBS，0.01 ~ 0.5mol/L的抗壞血酸緩沖溶液中進行測試；

（2）用時間-電流法對降鈣素原抗原進行檢測，設置電壓為-0.1 ~ 0.1 V，運行時間120s，光源波長為400 ~ 450 nm；

（3）電極放置好之后，每隔20 s開燈持續照射20 s，記錄光電流，繪制工作曲線；

（4）將待測的降鈣素原抗原樣品溶液代替降鈣素原抗原標準溶液進行檢測。