CN102778408B - 一种表面经氧化锌纳米链修饰的qcm芯片的装置及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种表面经氧化锌纳米链修饰的QCM芯片的装置及制备方法，芯片是由石英切片上面渡上一层金膜组成，在金膜上固定寡核苷酸链，然后以寡核苷酸链为模板制备氧化锌纳米链。将芯片浸入一端修饰有巯基的寡核苷酸水溶液中，静止24h，将芯片表面用超纯水清洗三次，即在金膜表面获得一层致密均匀的寡核苷酸自组装单层膜；将硝酸锌水溶液滴加到固定好寡核苷酸链金膜的表面，静置24小时；将反应池放入空气浴培养摇床中，加热反应池中滴加一乙醇胺水溶液，加热到60~900C时保温；将反应池取出在常温水浴中冷却；然后取出金膜。本发明的方法原理简单，所用设备少，产品成本低，产率高为大量的制备氧化锌纳米链提供了可能。

Description

一种表面经氧化锌纳米链修饰的QCM芯片的装置及制备方法

技术领域

本发明涉及到一种表面经氧化锌纳米链修饰的QCM芯片的装置及制备方法，具体地说是在金膜表面以寡核苷酸链为模板制备氧化锌纳米链。

背景技术

一般而言，制备纳米材料的方法主要可分为物理法和化学法两大类。物理方法是采用光、电技术使材料在真空或惰性气氛环境下蒸发，然后使原子或分子结合形成纳米颗粒，包括：放电爆炸法、机械合金化法、严重塑性变形法、惰性气体蒸发法、等离子蒸发法、电子束法、激光束法等。但此法通常需要很高要求的制备条件，且所用仪器贵重并消耗大量能源，因此并不是好的选择。化学方法包括气相燃烧合成法、气相还原法、等离子化学气相沉积法、溶胶-凝胶法、模板合成法、共沉淀法、碳化法、微乳液法、络合物分解法等。

DNA链可以吸附离子或纳米颗粒，而且形状可以根据需要进行设计，是一种最常用的生物模板。在已知的报道中，以DNA链为模板组装金属纳米结构居多，组装半导体纳米结构的相对比较少。将寡核苷酸链固定在金膜上然后用寡核苷酸链来制备氧化锌纳米颗粒的报道还没有。

纳米技术涉及面非常广泛，包括物理学、化学、医学和材料等相关领域，纳米技术及其应用的迅速发展，对科技领域产生了巨大的影响。近年来，纳米技术逐步进入生物传感器领域，并引发突破性的进展。石英晶体微天平是一种高灵敏度的检测装置，它的芯片是由石英切片上面渡上一层金膜组成，所以在金膜上固定寡核苷酸链，然后以寡核苷酸链为模板制备氧化锌纳米链，扩展了两种技术的应用，提高了QCM的灵敏度和特异性。

发明内容

石英晶体微天平是一种高灵敏度的检测装置，它的芯片是由石英切片上面渡上一层金膜组成，所以在金膜上固定寡核苷酸链，然后以寡核苷酸链为模板制备氧化锌纳米链，扩展了两种技术的应用，提高了QCM的灵敏度和特异性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种表面经氧化锌纳米链修饰的QCM芯片的制备方法及装置。

一种表面经氧化锌纳米链修饰的QCM芯片的装置，其特征是它的芯片是由石英切片上面渡上一层金膜组成，在金膜上固定寡核苷酸链，然后以寡核苷酸链为模板制备氧化锌纳米链。

表面经氧化锌纳米链修饰的QCM芯片的方法，包括如下步骤：

1）金膜表面的寡核苷酸自组装：将芯片浸入0.01~0.1mg/mL  一端修饰有巯基的寡核苷酸水溶液中，静止24h，取出芯片，将芯片表面用超纯水清洗三次，即在金膜表面获得一层致密均匀的寡核苷酸自组装单层膜；

2）将10~30μL的3~6mM的硝酸锌水溶液滴加到固定好寡核苷酸链金膜的表面，静置24小时，使带正电的锌离子与寡核苷酸链发生充分吸附；

3）将反应池放入空气浴培养摇床中，加热到30~500C时在反应池中滴加10~30μL浓度为6~9mM一乙醇胺水溶液，在摇床中低速摇匀；加热到60~900C时保温；之后停止加热，将反应池取出在常温水浴中冷却；然后取出金膜，将产物在冷藏条件下保存。

所述步骤1）中的配制浓度为0.033mg/mL。

所述步骤2）硝酸锌水溶液滴加到固定好寡核苷酸链的金膜表面，优选15μL的4.88mM的硝酸锌水溶液。

所述步骤3）中，优选加热温度是400C，滴加加热到400C时在反应池中滴加15μL的8.63mM的一乙醇胺水溶液，在摇床中低速摇匀，加热温度是700C。

所述步骤3）中之后停止加热，将反应池取出在常温水浴中冷却。常温水浴的最优温度是250C。

本发明的优点是：

1)本发明通过在金膜表面修饰氧化锌纳米链，进而大大提高QCM芯片的灵敏度和特异性。

2)本发明的方法原理简单，所用设备少，产品成本低。

3)反应时间短，产率高，无毒无害，为大量的制备氧化锌纳米链提供了可能。

附图说明

图1：本发明的反应池

图2：工艺流程图

具体实施方式

下面结合具体实施方案方式详细介绍本发明。但以下的实施例仅限于解释本发明，本发明的保护范围应包括权利要求的全部内容，并且通过以下实施例，本领域的技术人员即可以实现本发明权利要求的全部内容。

一种表面经氧化锌纳米链修饰的QCM芯片的装置，其特征是它的芯片是由石英切片上面渡上一层金膜组成，在金膜上固定寡核苷酸链，然后以寡核苷酸链为模板制备氧化锌纳米链。

表面经氧化锌纳米链修饰的QCM芯片的方法，包括如下步骤：

4）金膜表面的寡核苷酸自组装：将芯片浸入0.01~0.1mg/mL  一端修饰有巯基的寡核苷酸水溶液中，静止24h，取出芯片，将芯片表面用超纯水清洗三次，即在金膜表面获得一层致密均匀的寡核苷酸自组装单层膜；

5）将10~30μL的3~6mM的硝酸锌水溶液滴加到固定好寡核苷酸链金膜的表面，静置24小时，使带正电的锌离子与寡核苷酸链发生充分吸附；

6）将反应池放入空气浴培养摇床中，加热到30~500C时在反应池中滴加10~30μL浓度为6~9mM一乙醇胺水溶液，在摇床中低速摇匀；加热到60~900C时保温；之后停止加热，将反应池取出在常温水浴中冷却；然后取出金膜，将产物在冷藏条件下保存。

所述步骤1）中的配制浓度为0.033mg/mL。

所述步骤2）硝酸锌水溶液滴加到固定好寡核苷酸链的金膜表面，优选15μL的4.88mM的硝酸锌水溶液。

所述步骤3）中，优选加热温度是400C，滴加加热到400C时在反应池中滴加15μL的8.63mM的一乙醇胺水溶液，在摇床中低速摇匀，加热温度是700C。

所述步骤3）中之后停止加热，将反应池取出在常温水浴中冷却。常温水浴的最优温度是250C。

将金膜浸入浓度为0.033mg/mL的寡核苷酸水溶液中，静止24h，取出金膜，将金膜表面用超纯水清洗三次，即在金膜表面获得一层致密均匀的寡核苷酸自组装单层膜；将已经组装好的金膜放到自行设计的反应池中，将15μL的4.88mM的硝酸锌水溶液滴加到固定好寡核苷酸链金膜的表面，静置24小时，使带正电的锌离子与寡核苷酸链发生充分吸附。将反应池放入空气浴培养摇床中，加热到400C时在反应池中滴加15μL浓度为8.63mM一乙醇胺水溶液，在摇床中低速摇匀。加热到700C时保温。之后停止加热，将反应池取出在250C水浴中冷却。然后取出芯片，将产物在冷藏条件下保存，以防晶粒长大。

Claims (6)

1.一种表面经氧化锌纳米链修饰的QCM芯片，其特征是它的芯片是由石英切片上面渡上一层金膜组成，在金膜上固定寡核苷酸链，然后以寡核苷酸链为模板制备氧化锌纳米链。

2.制备权利要求1所述的表面经氧化锌纳米链修饰的QCM芯片的方法，包括如下步骤：

1)金膜表面的寡核苷酸自组装：将芯片浸入0.01～0.1mg/mL一端修饰有巯基的寡核苷酸水溶液中，静止24h，取出芯片，将芯片表面用超纯水清洗三次，即在金膜表面获得一层致密均匀的寡核苷酸自组装单层膜；

2)将10～30μL的3～6mM的硝酸锌水溶液滴加到固定好寡核苷酸链金膜的表面，静置24小时，使带正电的锌离子与寡核苷酸链发生充分吸附；

3)将反应池放入空气浴培养摇床中，加热到30～50℃时在反应池中滴加10～30μL浓度为6～9mM一乙醇胺水溶液，在摇床中低速摇匀；加热到60～90℃时保温；之后停止加热，将反应池取出在常温水浴中冷却；然后取出金膜，将产物在冷藏条件下保存。

3.如权利要求2所述的方法，其特征是所述步骤1)中的配制浓度为0.033mg/mL。

4.如权利要求2所述的方法，其特征是所述步骤2)硝酸锌水溶液滴加到固定好寡核苷酸链的金膜表面，优选15μL的4.88mM的硝酸锌水溶液。

5.如权利要求2所述的方法，其特征是所述步骤3)中，优选加热到40℃时在反应池中滴加15μL的8.63mM的一乙醇胺水溶液，在摇床中低速摇匀，加热温度是70℃。

6.如权利要求2所述的方法，其特征是所述步骤3)中之后停止加热，将反应池取出在常温水浴中冷却；常温水浴的最优温度是25℃。