[發明專利]一種納米金修飾電極的制備方法及其在血紅蛋白生物分子測定中的應用

在審

• 申請號: 202010902377.1
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112067679A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 奚亞男;胡淑錦
• 申請（專利權）人: 惠州市鈺芯電子材料有限公司
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 佛山幫專知識產權代理事務所(普通合伙) 44387
• 代理人: 顏春艷

本發明提供了一種納米金修飾電極的制備方法及其在血紅蛋白生物分子測定中的應用。利用溶膠法制備了金納米粒子，并修飾在金電極表面制備成納米金修飾電極，該電極可用于測定牛血紅蛋白。納米金修飾電極具有良好的生物共容性，且納米金較大的比表面積增強了血紅蛋白在電極表面的吸附，提高了血紅蛋白的電化學響應，大幅提高其靈敏度，可用于特定生物傳感器的制備。

技術領域

本發明屬于生物分子檢測傳感器領域，涉及一種納米金修飾電極的制備方法及其在血紅蛋白生物分子測定中的應用。

背景技術

納米粒子具有量子尺寸效應和高比表面積的功能化，且具有異常的光學、電學、磁學和結構特性。將其結合到生物分子表面上時，產生的生物共軛物種由于尺寸依賴性和維度與生物大分子類似，很適合作為活性磁共振成像、藥物釋放/輸運的大循環載體和組織工程的結構構架。同時又能用在分子識別和標記、DNA傳感器和生物芯片中。由于金納米粒子良好的穩定性、小尺寸效應、表面效應、光學效應以及特殊的生物親和效應，使它成為研究的熱點。在生物分析中，金納米粒子已被用于DNA檢測以及免疫檢測等。同時，采用自組裝技術，將不同尺寸的金納米粒子以特定的方式組裝到固體基質表面而制成的生物傳感器應用潛力巨大。

血紅蛋白(Hb)是脊椎動物紅細胞內的呼吸蛋白，是血液中運輸氧氣的主要物質，在生物體內起到傳輸氧氣、分解H₂O₂、傳遞電子等與氧和能量代謝有關的重要活動，在一切生命活動中起著關鍵作用。對血紅蛋白的研究多集中在其結構、輸氧功能及其與電極之間的電子轉移過程和機理。人血清中血紅蛋白含量的測定是臨床檢測的一個重要內容，正常人血清中血紅蛋白的含量在100～200g/L范圍之內。若血紅蛋白的含量降低則有可能是各種原因造成的貧血，而其含量相對增多則主要是由于大量體液和血漿丟失所致，因此對血紅蛋白含量的準確測定具有非常實際的意義。

有關血紅蛋白的電化學工作多借助于媒介體或促進劑的作用實現其在電極上的催化反應。媒介體是修飾在電極上的某些電活性物質，多以染料分子為主，主要起到在電極與血紅蛋白分子之間傳遞電子的作用。促進劑是一類非電活性有機物質，它本身在電極上并無反應，但可以吸附，它的存在起到加速Hb在電極上交換電子的速度。

近年來，由于對生物體系的研究不斷深人，蛋白質電化學得到了迅速的發展。蛋白質電化學的研究也引起了科學工作者的關注。對于分子量相對較小、分子結構較為簡單的蛋白質，如細胞色素C、血紅蛋白、肌紅蛋白等，在電極上得到其電流響應變得簡單。因此，電化學方法分析檢測蛋白質已成為可能。但由于大多數蛋白質的分子結構龐大，電活性中心被包埋，且在常規電極上強烈吸附和變性，使其在普通電極上難以得到好的電化學響應。因此人們不斷尋找電子媒介體及促進劑來獲得氧化還原蛋白質的有效電化學響應。具有特殊結構的化學修飾電極能夠加速蛋白質活性中心和電極表面間的電子傳遞反應，可以得到較好的電化學響應，以提高分析的選擇性和靈敏度。

綜上所述，本發明提供了一種新型納米金修飾電極的制備方法，并將其應用于血紅蛋白生物分子的測定。

發明內容

本發明的目的是提供一種納米金修飾電極的制備方法。

具體包括以下步驟：

S1、對金電極進行預處理；

S2、將HAuCl₄溶液加熱至沸，在劇烈攪拌下迅速加入檸檬酸鈉溶液，保持沸騰狀態下攪拌反應15min后關閉熱源，繼續攪拌至室溫，得到亮紅色納米金溶液；

S3、將經過預處理的金電極用氮氣吹干，滴上1％氨基乙硫醇溶液，使之均勻覆蓋，置于35-50℃烘箱中10h，再用二次水沖洗，再將其置入所述納米金溶液中浸泡，使其自然晾干，得到納米金修飾電極。