[發明專利]一種基于MXene材料固定膽固醇氧化酶的生物傳感器及其檢測方法

在審

• 申請號: 202110265681.4
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113484385A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 侯士立;夏天姿;劉光艷
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于MXene材料固定膽固醇氧化酶的生物傳感器及其檢測方法。將MXene材料/殼聚糖/膽固醇氧化酶修飾到工作電極上，制得基于此組裝的膽固醇傳感器。在鐵氰化鉀/亞鐵氰化鉀包含氯化鉀的溶液的檢測環境下，通過差分脈沖伏安法特異性識別膽固醇氧化信號達到檢測膽固醇的目的。本發明傳感器具有高靈敏度和選擇性，穩定性較好，抗干擾能力強，用于實際樣品膽固醇的檢測，結果表明本發明傳感器具有良好的實用性。

技術領域

本發明涉及一種基于MXene材料固定膽固醇氧化酶的生物傳感器及其檢測方法，特別適用于膽固醇簡單快速檢測，屬于電化學生物傳感器技術領域。

背景技術

膽固醇，又稱膽甾醇，是存在于脂肪中的一種蠟質類固醇，有助于維持細胞膜的通透性和流動性，是細胞膜的重要組成部分。此外，膽固醇含量是許多疾病的重要生物標志物。如果膽固醇含量過低，可引起脂蛋白過低、敗血癥、營養不良、貧血等。如果膽固醇偏高會引發多種疾病，如高血壓、腦血栓、冠心病、動脈粥樣硬化等。一般來說，人類膽固醇維持的正常范圍200mg/dL。因此，開發一種簡單、準確、靈敏、有效的檢測膽固醇含量的方法在學術和醫學領域都具有重要的現實意義。

到目前為止，常用的膽固醇檢測方法有高效液相色譜、比色法、熒光法、分光光度法、電化學發光法。這些方法大多具有較好的膽固醇檢測效果，但仍存在一些不足，如費時、靈敏度和選擇性低、儀器操作復雜、儀器標準化困難、需要樣品前處理，操作人員經驗豐富等。然而，電化學分析方法克服了這些缺點，因為它具有操作簡單、特異性強、成本低和靈敏度高備受青睞。納米材料對于提高電化學傳感器的靈敏度起著至關重要的作用。近年來，二維過渡金屬碳化物、氮化物和碳氮化物(MXene)因其優異的金屬電導率、親水表面、大的比表面積、顯著的化學穩定性、豐富的化學官能團等特性而被應用于電化學傳感器領域。MXene通式為M_n+1X_nT_x，其中M表示早期過渡金屬，n為1-3，A代表元素周期表中的IIIA或IVA元素，X表示碳或氮，T_x表示官能團(-O，-OH，-F)。迄今為止，未見報道基于MXene/殼聚糖復合材料固定膽固醇氧化酶的生物傳感器，用于檢測膽固醇。

發明內容

為此，本發明提供了一種基于MXene材料固定膽固醇氧化酶的生物傳感器及其檢測方法。

本發明采用如下技術方案：

一種基于MXene材料固定膽固醇氧化酶的生物傳感器，所述傳感器為表面修飾有MXene材料/殼聚糖/膽固醇氧化酶涂層的復合電極。

所述的基于MXene材料固定膽固醇氧化酶的生物傳感器的制備方法，包括：

步驟1：MXene材料/殼聚糖/膽固醇氧化酶納米材料溶液的制備

MXene材料溶液和膽固醇氧化酶溶液混合超聲5min，然后，加入殼聚糖溶液，繼續超聲5min而得到MXene材料/殼聚糖/膽固醇氧化酶納米材料溶液。

步驟2：復合電極的制備

在工作電極表面滴加5μL MXene材料/殼聚糖/膽固醇氧化酶納米材料溶液，干燥后，得到復合電極。

在一些實施例中，所述MXene材料溶液、膽固醇氧化酶溶液和殼聚糖溶液的體積比為2:1:1。

在一些實施例中，所述MXene材料溶液為濃度1-8mg/mL的水溶液。

在一些實施例中，所述殼聚糖溶液為濃度1–6mg/mL的乙酸溶液。

在一些實施例中，所述膽固醇氧化酶溶液為濃度0.05-0.3U/μL^-1的PBS溶液。

在一些實施例中，所述PBS溶液為濃度0.1mol/L、pH 7.0的磷酸鹽緩沖溶液。