[發(fā)明專利]柔性PTEPB光電極、制備方法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010984673.0
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112098397B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曹龍;王飛;唐俊彥
• 申請（專利權(quán)）人: 中國藥科大學(xué)
• 主分類號: G01N21/76
• 分類號: G01N21/76;G01N27/327;G01N27/48;G01N33/569;G01N33/577
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 冒艷

本發(fā)明公開了柔性PTEPB光電極、制備方法和用途。該光電極，包括ITO聚酯基底和附著于基底表面的PTEPB層。通過在ITO聚酯基底表面合成含1，3?二炔鍵結(jié)構(gòu)的共軛有機(jī)聚合物PTEPB，得到了具有可見光響應(yīng)的柔性PTEPB光電極。利用戊二醛共價(jià)交聯(lián)法在光電極表面固定將COVID?19 S蛋白單克隆抗體，使得光電極能夠特異性識別目標(biāo)抗原。由于形成的抗原?抗體復(fù)合物可阻礙電子的傳輸及溶解氧在光電極表面的還原，所引起的光電流信號變化可實(shí)現(xiàn)COVID?19的快速檢測。本發(fā)明的柔性光電極提高了檢測的準(zhǔn)確性，易于批量制備和裁剪加工，適用于大批量集中的初步診斷篩查。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電極、制備方法和用途，特別涉及柔性PTEPB光電極、制備方法和用途。

背景技術(shù)

自2019年底以來，由新型冠狀病毒(COVID-19)所引起的急性呼吸道傳染病已在全球多個(gè)國家地區(qū)廣泛傳播流行。現(xiàn)有研究表明，COVID-19的傳染途徑主要為飛沫傳播和接觸傳播，具有較強(qiáng)的人傳人流行形式。由于COVID-19感染人體后潛伏期時(shí)間較長，且在潛伏期階段就具備人傳人的能力，使得大量疑似病例和隱性感染者都可能成為潛在的傳染源，在特效疫苗能夠?qū)崿F(xiàn)臨床應(yīng)用之前，未來的防疫措施將呈現(xiàn)常態(tài)化、持久化的特點(diǎn)，這對該病毒的防控，尤其是病毒感染早期的快速檢測、診斷、篩查工作提出了更高的要求。同時(shí)，為保證金標(biāo)準(zhǔn)檢測試劑資源的充足，開發(fā)多樣化的定性定量分析方法，以此構(gòu)建分層次的檢測診斷體系也勢在必行。

疫情爆發(fā)至今，人們已針對COVID-19的核酸及人體在感染后所產(chǎn)生的IgM抗體開發(fā)了多種檢測診斷試劑。核酸檢測大多基于熒光定量PCR技術(shù)，準(zhǔn)確性高，是目前確診的金標(biāo)準(zhǔn)。但核酸檢測需要昂貴的儀器設(shè)備、操作流程相對繁雜，且平均耗時(shí)也在幾小時(shí)左右，難以滿足大批量快速檢測篩查的需求。現(xiàn)有針對IgM抗體的膠體金檢測試紙可在10～15分鐘左右獲得檢測結(jié)果，方便快捷，但由于IgM產(chǎn)生的時(shí)間晚于病毒復(fù)制，這種檢測方法的時(shí)間窗口相對較窄。相較于核酸檢測及抗體檢測，抗原檢測法可有效減少核酸檢測的假陰性和抗體檢測的假陽性問題，且診斷快速，對設(shè)備的硬件要求較低。將抗原檢測與光電化學(xué)免疫分析技術(shù)結(jié)合，可依托單克隆抗體與目標(biāo)抗原的特異性結(jié)合及光電化學(xué)分析法響應(yīng)迅速的優(yōu)勢。實(shí)現(xiàn)對抗原蛋白的快速識別檢測。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明目的是提供一種含1，3-共軛二炔鍵結(jié)構(gòu)、具有可見光響應(yīng)共軛有機(jī)聚合物PTEPB的電極及其制備方法，通過在ITO聚酯電極表面原位聚合，可獲得易于裁剪加工的柔性PTEPB光電極。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是通過戊二醛共價(jià)交聯(lián)法，在PTEPB光電極表面修飾固定COVID-19刺突蛋白(S蛋白)抗體，從而實(shí)現(xiàn)對S蛋白的光電化學(xué)免疫分析。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種柔性PTEPB光電極，包括ITO聚酯基底和附著于基底表面的PTEPB層。

進(jìn)一步地，所述表面附著有PTEPB的光電極為p型半導(dǎo)體材料。

所述的柔性PTEPB光電極的制備方法，將ITO聚酯基底與銅片重疊，放置于1，3，5-三(4-乙炔苯基)苯的吡啶溶液中，加熱進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后將聚酯基底取出，經(jīng)有機(jī)溶劑沖洗，干燥后得表面附著有PTEPB的光電極。

所述1，3，5-三(4-乙炔苯基)苯的濃度優(yōu)選為0.5～2.0mg/mL，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，1，3，5-三(4-乙炔苯基)苯中的端基炔在銅催化下發(fā)生偶聯(lián)，分子量逐漸增大，最終形成高分子聚合物。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到24h后，PTEPB可穩(wěn)定地附著于ITO聚酯基底表面，并在可見光照射下能夠產(chǎn)生陰極光電流信號，故以24h作為1，3，5-三(4-乙炔苯基)苯聚合反應(yīng)時(shí)間的最優(yōu)參數(shù)。

所述步驟(1)中沖洗PTEPB光電極所用的有機(jī)溶劑優(yōu)選為吡啶、N，N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、甲醇、乙醇、丙酮的任意一種或多種的組合。最優(yōu)選為吡啶、二氯甲烷、甲醇依次沖洗。