[發(fā)明專利]一種石墨炔/血紅素復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110528037.1
• 申請(qǐng)日: 2021-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN113433189B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭春顯;郝喜娟;宋釗;胡芳馨;楊鴻斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/327
• 分類號(hào): G01N27/327;G01N23/2273
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 夏蘇娟

本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石墨炔/血紅素復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，所述石墨炔/血紅素復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：將石墨炔和血紅素分散于溶劑I中，避光攪拌，離心去除上清液得到所述石墨炔/血紅素復(fù)合材料。本發(fā)明首次將石墨炔應(yīng)用于細(xì)胞釋放NO的實(shí)時(shí)檢測(cè)；通過GDY和HEM自組裝制備GDY/HEM復(fù)合材料，改善了HEM容易團(tuán)聚失去NO催化活性的缺點(diǎn)；以GDY/HEM復(fù)合材料為電極材料構(gòu)建了NO傳感平臺(tái)，具有優(yōu)異的NO傳感性能，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞釋放NO的實(shí)時(shí)快速檢測(cè)，在生物傳感和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石墨炔/血紅素復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

一氧化氮(NO)作為細(xì)胞內(nèi)的一種信使分子，參與多種生理和病理過程。正常水平的NO具有調(diào)節(jié)生物功能的作用，如血管舒張和傷口愈合。而細(xì)胞內(nèi) NO異常濃度與呼吸道炎癥、心血管疾病等疾病密切相關(guān)。然而，活細(xì)胞釋放的 NO具有痕量、擴(kuò)散快、半衰期短和易轉(zhuǎn)化為的其他物質(zhì)的特點(diǎn)。因此，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞釋放NO的實(shí)時(shí)快速檢測(cè)具有重要的意義，但仍具有挑戰(zhàn)性。

多種檢測(cè)技術(shù)已被用于NO檢測(cè)，如化學(xué)發(fā)光法、熒光光度計(jì)法和x射線光電子能譜法等。但這些檢測(cè)技術(shù)總是受到耗時(shí)和復(fù)雜程序的困擾。

電化學(xué)法具有相對(duì)簡單、操作方便和靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)細(xì)胞釋放的NO。對(duì)于電化學(xué)傳感器來說，其性能很大程度上取決于傳感材料。

血紅素(HEM)是一種鐵的絡(luò)合物，具有很好的NO催化活性，但其在水中容易團(tuán)聚，生成無催化活性的二聚體(Jiang S,Cheng R,Wang X,et al. Real-time electricaldetection of nitric oxide in biological systems with sub-nanomolarsensitivity.Nature Communications,2013,4.；Hao Lin Zou,Li B L, Luo H Q,et al.Anovel electrochemical biosensor based on hemin functionalized graphene oxidesheets for simultaneous determination ofascorbic acid,dopamine and uricacid.Sensors andActuators B:Chemical,2015.)。

石墨炔(GDY)是一種新興的碳材料，由sp和sp²雜化碳原子組成。與石墨烯等其他碳材料相比，GDY具有豐富的炔基碳原子、高度π共軛結(jié)構(gòu)和小電容等獨(dú)特的物化性能。GDY良好的電子結(jié)構(gòu)和功能化能力，為開發(fā)高活性催化劑提供了理想的平臺(tái)(CN201610342904、CN201811535431、CN201910940621)。通過合理的設(shè)計(jì)將GDY和活性原子/分子物種結(jié)合起來，開發(fā)出先進(jìn)的傳感材料，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞釋放NO的實(shí)時(shí)快速檢測(cè)是可行的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種石墨炔/血紅素復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，能夠改善HEM容易團(tuán)聚失去NO催化活性的缺點(diǎn)，用于構(gòu)建NO傳感平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)胞釋放NO的實(shí)時(shí)快速檢測(cè)。

按照本發(fā)明的技術(shù)方案，所述石墨炔/血紅素復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：將石墨炔和血紅素分散于溶劑I中，避光攪拌，離心去除上清液得到所述石墨炔/血紅素復(fù)合材料。

進(jìn)一步的，所述石墨炔和血紅素的質(zhì)量比為1：0.5-2。

優(yōu)選的，所述石墨炔和血紅素的質(zhì)量比為1：1。

進(jìn)一步的，所述溶劑I為異丙醇或乙醇。