[發(fā)明專利]CuPi/Ti3

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110328721.5
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113219030B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉萃;汪重陽;郭壯壯;吳震;王敏強
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/49
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

本發(fā)明公開了一種CuPi/Ti₃C₂量子點復(fù)合材料制備及基于此光電化學(xué)傳感器在卡那霉素檢測的應(yīng)用。所述光電化學(xué)傳感器是在玻碳電極上自下而上依次負(fù)載所述的CuPi/Ti₃C₂ QDs復(fù)合材料、金納米粒子、卡那霉素適配體DNA和BSA。本發(fā)明制備的CuPi/Ti₃C₂ QDs復(fù)合材料具有良好的能級匹配，并且快速的電子轉(zhuǎn)移為卡那霉素的檢測提供較高的靈敏度。所述的光電化學(xué)傳感器應(yīng)用于卡那霉素檢測，具備良好的靈敏度，在1?10000pM的范圍內(nèi)具備良好的線性響應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電化學(xué)傳感制備與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種CuPi/Ti₃C₂ QDs復(fù)合材料的制備、基于該復(fù)合材料的光電化學(xué)傳感器及其制備和在卡那霉素檢測中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

傳感技術(shù)是信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱之一，它通過特定的傳感器將特定的事件按照一定的規(guī)律進行監(jiān)測，并將其轉(zhuǎn)換成可讀的信號，以滿足信息采集和分析的需要。傳感技術(shù)的應(yīng)用涉及社會生活的方方面面，現(xiàn)代人類活動離不開傳感器的各種功能。作為傳感學(xué)科的一個活躍分支，對化學(xué)物質(zhì)和生物物種的快速、靈敏檢測在廣泛的研究和應(yīng)用中起著不可或缺的作用。基于電化學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)(熒光、吸收、化學(xué)發(fā)光、表面等離子體共振和拉曼光譜)和力學(xué)(微懸臂梁)的各種傳感技術(shù)已經(jīng)發(fā)展起來。然而，如何以低成本、高靈敏度、操作方便等特點滿足日益增長的傳感需求仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。

電子探針生物分析由于其比傳統(tǒng)的電化學(xué)方法具有更高的靈敏度、較低的背景效應(yīng)以及比光學(xué)方法更簡單、更便宜、更易于小型化等優(yōu)點而受到廣泛的關(guān)注。幾十年的發(fā)展已經(jīng)確立了量子點在光學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境應(yīng)用中的關(guān)鍵作用，以前人們已經(jīng)對各種量子點進行了研究和討論，大致包括單、雙和多元素量子點。量子點的蓬勃發(fā)展高度依賴于不斷涌現(xiàn)的新的量子點來源和對現(xiàn)有量子點進行修正的新方法。已有文獻表明，二維納米片是新型量子點的重要來源，它可以使量子點集原材料的優(yōu)點和尺寸效應(yīng)所產(chǎn)生的先進性能于一體。二維納米片庫包括各種成員，如黑磷、硅烯、MXenes和過渡金屬二氯代物。特別是由二維過渡金屬碳化物(MXenes)制備的多元素量子點引起了越來越多的研究興趣。通過切割二維Ti₃C₂Tx， MXenes衍生的量子點通常被命名為Ti₃C₂ QDs，它繼承了MXenes的親水性、導(dǎo)電性和生物相容性，同時又具有獨特的光學(xué)和光電特性。隨著其在細(xì)胞成像和生物傳感領(lǐng)域的應(yīng)用，Ti₃C₂量子點的應(yīng)用正在迅速增長，但對Ti₃C₂量子點的修飾策略的研究并沒有為這種增長鋪平道路。觀察其他量子點的發(fā)展過程，包括二維材料石墨烯刻蝕的量子點，以及用自下而上的方法合成的量子點，摻雜是改善量子點性能的重要途徑。氮、銅、磷等元素的摻雜可以顯著改變量子點的電子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，從而使量子點具有更高的量子產(chǎn)率、更好的穩(wěn)定性、水溶性和更多的表面活性中心。因此，探索Ti₃C₂量子點的摻雜策略以及改性Ti₃C₂量子點的后續(xù)應(yīng)用具有迫切的研究需求。

卡那霉素(Kanamycin，Kana)是一種氨基糖苷類抗生素，因其價格低廉、抗菌活性好，常作為飼料添加劑或治療劑，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)及水產(chǎn)業(yè)中，因合成廢液的不合理排放等因素，可導(dǎo)致河流、地下水，甚至生活飲用水中存在一定藥物殘留。然而，卡那霉素的濫用會造成其在動物源性食品中殘留，長期攝入含有卡那霉素殘留的食品，會引起毒性、腎毒性及抗生素耐藥性等副作用，經(jīng)常飲用超標(biāo)的水會對人體產(chǎn)生毒害作用，如腎損傷、過敏反應(yīng)和耐藥性等。近年來，生活飲用水中抗生素超標(biāo)事件時有發(fā)生，嚴(yán)重威脅到人們安全，因此，開發(fā)新型檢測技術(shù)具有迫切性和必要性。

目前，對卡那霉素的檢測技術(shù)有酶聯(lián)免疫法、高效液相色譜法、毛細(xì)管電泳法等，這些方法雖然準(zhǔn)確度高，但需要昂貴的大型設(shè)備和專業(yè)的操作人員，以及復(fù)雜的前處理過程，耗時長。因此，需要建立快速、靈敏、低成本的檢測食品中卡那霉素殘留的方法。