[發明專利]一種基于石墨烯量子點的組裝微粒子材料及其制備方法以及應用

有效

• 申請號: 202110082280.5
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112924423B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 樊春海;尼古拉斯·科托夫;渠志倍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;密歇根大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 余永莉

1.一種基于石墨烯量子點的組裝微粒子材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

A1：提供一種石墨烯量子點，將其配制為0.01~1 mg/mL石墨烯量子點溶液；

A2：將適量0.01~1 mg/mL石墨烯量子點溶液與0.01~1 mg/mL的超氧化物歧化酶溶液混合均勻，然后向其中加入適量0.2~50 mmol/L稀土離子溶液，室溫振蕩下孵育，采用半透膜超濾管超濾分離純化，即可制得一種石墨烯量子點-稀土-超氧化物歧化酶共組裝微粒子，其中，石墨烯量子點和超氧化物歧化酶的質量比為（0.8~1.2）：1，所述稀土離子溶液的加入量為每1mg超氧化物歧化酶對應加入10~20 mmol稀土離子。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟A1包括：以氧化石墨烯、碳纖維、碳納米管或炭黑中的任意一種為原料，采用高溫混酸氧化法制備，并通過中和、傾析、過濾或半透膜法透析去除雜質，即可制得一種石墨烯量子點。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟A2中，所述半透膜超濾管的截留分子量為3000 Da，離心機轉速為5000~7000 rpm，離心時間為25~35min。

4.一種根據權利要求1~3中任意一項所述的制備方法制得的石墨烯量子點-稀土-超氧化物歧化酶共組裝微粒子。

5.一種根據權利要求1~3中任意一項所述的制備方法制得的石墨烯量子點-稀土-超氧化物歧化酶共組裝微粒子在一氧化氮分子的熒光檢測中的應用，其特征在于，所述應用包括：液體中一氧化氮分子的熒光檢測，以及氣體中一氧化氮分子的熒光檢測。

6.根據權利要求5所述的應用，其特征在于，液體中一氧化氮分子的熒光檢測包括以下步驟：

B1：配制質量濃度為0.001~0.05 mg/mL的石墨烯量子點-稀土-超氧化物歧化酶共組裝微粒子的分散液；

B2：向步驟B1制得的石墨烯量子點-稀土-超氧化物歧化酶共組裝微粒子的分散液中，按照1：1的體積比分別加入在0~0.5 nM或0.5 nM~5 nM其中一個區間內的濃度梯度的一氧化氮標準溶液，恒溫充分反應；

B3：采用熒光分光光度計或酶標儀對步驟B2的反應液進行熒光強度測定，繪制標準曲線；

B4：向步驟B1制得的石墨烯量子點-稀土-超氧化物歧化酶共組裝微粒子的分散液中，按照1：1的體積比加入待測液體，恒溫充分反應，采用熒光分光光度計或酶標儀進行熒光強度測定，根據步驟B3繪制的標準曲線即可實現待測液體中一氧化氮分子的定量分析，其最低檢測限為50 pM。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，步驟B1還包括向所述分散液中加入緩沖溶液，所述緩沖溶液包括：HEPES、MES、PBS緩沖溶液中任意一種，所述緩沖溶液的pH值與待測液體的pH值相等。

8.根據權利要求5所述的應用，其特征在于，氣體中一氧化氮分子的熒光檢測包括以下步驟：

C1：配制質量濃度為0.01~0.2 mg/mL的石墨烯量子點-稀土-超氧化物歧化酶共組裝微粒子的分散液；

C2：向步驟C1制得的石墨烯量子點-稀土-超氧化物歧化酶共組裝微粒子的分散液中，以1~10 mL/min的流速分別通入等量的在0~0.5 nM或0.5 nM~5 nM其中一個區間內的濃度梯度的一氧化氮標準氣體；

C3：采用熒光分光光度計或酶標儀對步驟C2的反應液進行熒光強度測定，繪制標準曲線；

C4：向步驟C1制得的石墨烯量子點-稀土-超氧化物歧化酶共組裝微粒子的分散液中，以同樣的流速通入待測氣體，采用熒光分光光度計或酶標儀進行熒光強度測定，根據步驟C3繪制的標準曲線即可實現待測氣體中一氧化氮分子的定量分析，其最低檢測限為50 pM。