[發(fā)明專利]泡沫鎳支撐的光電陰極材料檢測乳腺癌DNA免疫傳感器的制備方法

有效

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• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111721821B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 徐芮;魏琴;任祥;王歡;范大偉
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416;G01N27/30
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 趙鳳

本發(fā)明涉及基于泡沫鎳支撐的光電陰極材料檢測乳腺癌DNA免疫傳感器的制備方法。傳統(tǒng)的光電化學電極多采用ITO或者FTO玻璃電極，光敏材料在這種電極在上修飾時容易團聚，造成光電響應的減弱。本發(fā)明依托結構鮮明的泡沫鎳作為支撐電極，將Eu摻雜的Co₃O₄原位生長在泡沫鎳上，獲得了形貌姣好的連續(xù)排列的針狀結構，消除了材料團聚的可能，同時用連續(xù)離子層吸附的方式將CuS修飾在泡沫鎳電極的表面，針狀的Eu:Co₃O₄為CuS的吸附提供了大量的附載位點，提高了陰極光電流的響應。同時，本發(fā)明采用浸泡的方式構建防污界面，操作過程簡單，簡化了電極的修飾步驟，防污的界面消除了干擾物質的干擾，實現(xiàn)了傳感器的靈敏檢測，對乳腺癌DNA的檢測限達到0.3 fM。

技術領域

本發(fā)明涉及基于泡沫鎳支撐的光電陰極材料檢測乳腺癌DNA免疫傳感器的制備方法。具體是采用泡沫鎳作為支撐電極，將Eu摻雜的Co₃O₄光電陰極材料直接生在的泡沫鎳上，其次采用離子層吸附的方式將CuS修飾于針狀排列的Eu:Co₃O₄上，利用浸泡的修飾過程構建防污界面，制備了一種檢測乳腺癌DNA的光電陰極免疫傳感器，屬于新型功能材料與生物傳感檢測技術領域。

背景技術

乳腺癌已成為當前社會的重大公共衛(wèi)生問題，全球乳腺癌發(fā)病率自20世紀70年代末開始一直呈上升趨勢，中國不是乳腺癌的高發(fā)國家，但不宜樂觀，近年我國乳腺癌發(fā)病率的增長速度卻高出高發(fā)國家1～2個百分點。乳腺并不是維持人體生命活動的重要器官，原位乳腺癌并不致命，但由于乳腺癌細胞喪失了正常細胞的特性，細胞之間連接松散，容易脫落。癌細胞一旦脫落，游離的癌細胞可以隨血液或淋巴液播散全身，形成轉移，危及生命，目前乳腺癌已成為威脅女性身心健康的常見腫瘤。早期乳腺癌往往不具備典型的癥狀和體征，不易引起重視，常通過體檢或乳腺癌篩查才會發(fā)現(xiàn)。因此，建立一種簡單、快速的檢測乳腺癌標志物的分析方法十分必要。目前，對于乳腺癌檢測的電化學方法有很多，比如最常用的成像方式（林琳,李韜,鄧方閣.紅外熱成像技術在乳腺癌檢測中的應用進展[J]. 中國醫(yī)學物理學雜志, 2018(6)），酶聯(lián)免疫法，化學發(fā)光法等。但這些方法往往存在檢測速度慢，操作復雜等缺點。本發(fā)明設計了一種新型的光電陰極傳感器，其分析速度快，操作簡單，檢測限低，本發(fā)明設計的光電陰極傳感器對乳腺癌DNA的檢測限達到0.3 fM。

Co₃O₄是一種典型的p型半導體光敏材料，其制備簡單，在可見光條件下，具有光活性。對于Co₃O₄的合成最常用的是水熱合成法，合成納米顆粒結構，或是利用模板合成尺寸較大的立方塊或花狀結構。尺寸較大或是修飾過程中的團聚現(xiàn)象均會影響光電響應，為解決這些問題，本發(fā)明采用泡沫鎳作為支撐電極，泡沫鎳本身具有優(yōu)異的導電性能，利用泡沫鎳做支撐，將Co₃O₄直接生在在泡沫鎳骨架上，獲得了有序排列的納米針狀結構，同時解決了材料的團聚問題，更加有利于發(fā)揮Co₃O₄的光敏活性，在合成的過程中將Eu離子摻入，合成Eu:Co₃O₄，改善了純Co₃O₄的帶隙缺陷，提高了光電響應。其次，采用連續(xù)離子層吸附的方式將CuS修飾于Eu:Co₃O₄-泡沫鎳上，進一步提高了電極的光電流，促進了傳感器構建的穩(wěn)定性。在傳感器的構建過程中采用浸泡的方式構建防污界面，簡化了操作步驟，防污界面的構建有效阻斷了其他干擾物質的干擾，有利于傳感器的靈敏檢測。