[發(fā)明專利]一種基于BiVO4

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110205845.4
• 申請(qǐng)日: 2021-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112986346B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紅坤;接貴芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/26
• 分類號(hào): G01N27/26;G01N27/327;G01N21/76;C12Q1/6825
• 代理公司: 青島中天匯智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 袁曉玲

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于BiVO₄/Ag₂S異質(zhì)結(jié)增敏的光電化學(xué)生物傳感器及其應(yīng)用；本發(fā)明的技術(shù)方案是利用磁珠作為載體制備銀簇，在外切酶三的協(xié)助下釋放目標(biāo)響應(yīng)的銀簇，經(jīng)氧化釋放銀離子。銀離子與浸泡過(guò)硫離子的BiVO₄反應(yīng)形成BiVO₄/Ag₂S異質(zhì)結(jié)，實(shí)現(xiàn)增敏的光電信號(hào)，應(yīng)用于抑癌基因P53的檢測(cè)。該光電傳感器可以拓展到其他生物分子的檢測(cè)，為疾病的早期診斷和臨床研究提供了一種新渠道。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種基于BiVO₄/Ag₂S異質(zhì)結(jié)增敏的光電化學(xué)生物傳感器；以及所述光電化學(xué)生物傳感器的制備方法及其檢測(cè)腫瘤抑制基因P53的分析應(yīng)用。

背景技術(shù)：

光電化學(xué)(PEC)生物傳感技術(shù)因其低背景信號(hào)、低成本、儀器簡(jiǎn)單、易于小型化等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的廣泛關(guān)注[Tang,Y.F.；Chai,Y.；Liu,X.Q.；Li,L.L.；Yang,L.W.；Liu,P.P.；Zhou,Y. M.；Ju,H.X.；Cheng,Y.Z.Biosensors and Bioelectronics 2018,117,224-231.]。釩酸鉍(BiVO₄)具有帶隙窄、無(wú)毒、高穩(wěn)定性和可見(jiàn)光吸收性能等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有前途的光敏材料[Baral,B.； Reddy,K.H.；Parida,K.M.Journal of Colloid andInterface Science 2019,554,278-295.]。然而，單純的BiVO₄由于光生載流子的快速重組，限制了其光電轉(zhuǎn)換效率[Grigioni,I.；Stamplecoskie, K.G.；Selli,E.；Kamat,P.V.J.Phys.Chem.C 2015,119,20792-20800.]。為了促進(jìn)光生載流子的有效分離，采用兩種能級(jí)匹配的半導(dǎo)體形成異質(zhì)結(jié)，提高電荷轉(zhuǎn)移速率，改善光電化學(xué)性能[Zang,Y.；Lei,J.P.；Hao,Q.；Ju,H.X.；Biosensors and Bioelectronics 2016,77,557-564.]。腫瘤抑制基因p53是迄今為止發(fā)現(xiàn)的與人類癌癥高度相關(guān)的基因,它在調(diào)節(jié)細(xì)胞周期、凋亡、細(xì)胞分化、DNA修復(fù)等生物學(xué)功能中起著至關(guān)重要的作用[Han,D.；Wei,C.Y.；RSC Adv.2018, 8,25611-25616.]。

本文利用BiVO₄作為基底材料，采用離子層吸附反應(yīng)構(gòu)建BiVO₄/Ag₂S異質(zhì)結(jié)，制備了一種簡(jiǎn)便、實(shí)用的光電化學(xué)生物傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤抑癌基因P53的靈敏檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的之一是利用磁珠(MB)和富含胞嘧啶的DNA鏈(CP)合成銀簇。

具體包括以下步驟：

步驟1.組裝CP-MB：10μL 5mg/mL的磁珠(MB)用等體積的乙磺酸(MES)緩沖溶液純化后，加入50μL 0.5M的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸(EDC)和N-羥基琥珀酰亞胺 (NHS)活化羧基1小時(shí)，然后加入30μL 4μM的帶氨基的CP DNA鏈反應(yīng)過(guò)夜，利用磁性分離除去未反應(yīng)的DNA鏈，重新分散到等體積的二次水中得到CP-MB，保存在4℃下備用。

步驟2.制備銀簇：將30μL 4μM的富含胞嘧啶的CR DNA鏈加入到制備好的CP-MB 中孵育2h，經(jīng)過(guò)磁性分離得到CR-CP-MB。然后將30μL 20mM硝酸銀(AgNO₃)加入到上述溶液中劇烈攪拌1分鐘，放在4℃下孵育1小時(shí)。再將新鮮制備的30μL 20mM還原劑硼氫化鈉(NaBH₄)加入到上述溶液中，劇烈攪拌1分鐘，在4℃下避光反應(yīng)過(guò)夜制備銀簇。最后利用磁性分離除去多余的未反應(yīng)的核酸序列和反應(yīng)試劑，重新分散到等體積二次水中備用。