CN105842314A - 一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器的制备方法 - Google Patents

一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器的制备方法，属于新型生物传感检测技术领域。石墨炔拥有sp杂化态形成的碳碳三键线性结构、无顺反异构体和高共轭等优点，具备优异的电学、光学和光电性能而成为下一代新的电子和光电器件的关键材料。同时利用硫堇与石墨炔良好的π‑π共轭作用，实现了信号分子的高通量负载，减少了因结合不稳定造成的信号误差。因此，基于石墨炔和银纳米笼的电化学免疫传感器实现了对麻疹病毒的灵敏检测。

Description

一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器的制备方法
技术领域
本发明涉及一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器的制备方法，采用石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料作为检测基底材料，增强导电性的同时，又使得信号分子硫堇成功固定在传感表面上，通过银纳米笼的交联作用，制备一种检测人麻疹的电化学免疫传感器，属于新型功能材料与生物传感检测技术领域。
背景技术
麻疹病毒是麻疹的病原体，它是儿童常见的一种急性传染病，其传染性很强，以皮丘疹、发热及呼吸道症状为特征。尤其是在发展中国家，麻疹仍然是儿童死亡的一个重要原因。因此对于麻疹的病前灵敏检测显得尤为重要。
目前对于人麻疹病毒的检测方法不是很多，主要以酶联免疫法为主。但是酶联免疫法存在着很多缺点，例如来自代谢物的干扰，它们在原型药的免疫测定中具有交叉反应性，能显著干扰生物利用度的测定；或者是来自抗体形成的干扰，可影响蛋白多肽类药物的清除和药理作用，并对其定量测定产生影响。免疫传感器是将免疫学方法与分析化学方法相结合的一种生物传感器，通过抗原与抗体之间的特异性结合，构建了结构简单、选择性好、操作简便、灵敏度高、易于小型化、可连续、快速自动化检测分析的免疫传感器。本发明制备了一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器。
本发明采用硫堇与石墨炔良好的π-π共轭作用形成的复合材料为基底材料，实现了信号分子的高通量负载，减少了因结合不稳定造成的信号误差。银纳米笼作为连接基底材料和免疫分子的交联剂，在保证稳定性的前提下，增加了人麻疹抗体分子的负载，实现了对麻疹病毒的灵敏检测。该方法具有成本低、特异性好、检测快速等优点，而且制备过程较为简单，有效克服了目前人麻疹病毒检测方法的不足。
发明内容
本发明的目的之一是基于石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料为基底材料，构建了一种无酶，超灵敏的电化学免疫传感器。
本发明的目的之二是将银纳米笼作为检测抗体的负载物，实现了对人麻疹病毒的超灵敏检测。
本发明的技术方案如下：
1. 一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器的制备方法
（1）将直径3 mm的玻碳电极用Al2O3抛光粉打磨，超纯水清洗干净；将5 ~ 10 µL、0.7 ~ 5 mg/mL石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料滴加到电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干成膜；
（2）滴加5 ~ 10 µL的银纳米笼在电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干；
（3）依次滴加5 ~ 10 µL人麻疹IgM抗体，5 ~ 10 µL、质量分数为0.5% ~ 5%的牛血清白蛋白BSA溶液于电极表面，超纯水冲洗，4℃冰箱中晾干；
（4）滴加5 ~ 10 µL、0.003 ~ 2.8 ng/mL的一系列不同浓度的人麻疹IgM抗原标准溶液至电极表面，超纯水冲洗，4℃冰箱中晾干。
2. 石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料的制备
将2 ~ 8 mg的石墨炔Gy和0.1 ~ 5 mg的硫堇TH加入1 ~ 3 mL的超纯水中，振荡12 h，得到复合材料石墨炔@硫堇Gy@TH。
3. 银纳米笼的制备
将0.1 ~ 2 g聚乙烯吡咯烷酮PVP，0.1 ~ 4 mL饱和硫化钠乙二醇溶液加入到10 ~ 100 mL乙二醇溶液中，于80 ~ 160℃下加热2.5 h，得到混合液A；将0.01 ~ 10 mg的硝酸银加入到混合液A中，80 ~ 160℃下保持10 ~ 100分钟，得到Ag纳米笼。
本发明的有益成果
（1）石墨炔的使用，实现了对传感器底层比表面积成功放大，同时能够很好的促进电极表面的电子传递，实现了高通量负载。
（2）石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料的使用，使得信号分子得以增加，扩展了传感器的线性范围，降低了检出限。
（3）银纳米笼的使用，增加了传感器表面的电子传输能量，增强了传感器的稳定性，实现了超灵敏稳定检测。
具体实施方式
实施例 1
一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器的制备方法
（1）将直径3 mm的玻碳电极用Al2O3抛光粉打磨，超纯水清洗干净；将5 µL、0.7 mg/mL石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料滴加到电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干成膜；
（2）滴加5 µL的银纳米笼在电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干；
（3）依次滴加5 µL人麻疹IgM抗体，5 µL、质量分数为0.5%的牛血清白蛋白BSA溶液于电极表面，超纯水冲洗，4℃冰箱中晾干；
（4）滴加5 µL、0.003 ~ 2.8 ng/mL的一系列不同浓度的人麻疹IgM抗原标准溶液至电极表面，超纯水冲洗，4℃冰箱中晾干。
实施例 2
一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器的制备方法
（1）将直径3 mm的玻碳电极用Al2O3抛光粉打磨，超纯水清洗干净；将6.5 µL、2 mg/mL石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料滴加到电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干成膜；
（2）滴加6.5 µL的银纳米笼在电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干；
（3）依次滴加6.5 µL人麻疹IgM抗体，6.5 µL、质量分数为3%的牛血清白蛋白BSA溶液于电极表面，超纯水冲洗，4℃冰箱中晾干；
（4）滴加6.5 µL、0.003 ~ 2.8 ng/mL的一系列不同浓度的人麻疹IgM抗原标准溶液至电极表面，超纯水冲洗，4℃冰箱中晾干。
实施例 3
一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器的制备方法
（1）将直径3 mm的玻碳电极用Al2O3抛光粉打磨，超纯水清洗干净；将10 µL、5 mg/mL石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料滴加到电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干成膜；
（2）滴加10 µL的银纳米笼在电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干；
（3）依次滴加10 µL人麻疹IgM抗体，10 µL、质量分数为5%的牛血清白蛋白BSA溶液于电极表面，超纯水冲洗，4℃冰箱中晾干；
（4）滴加10 µL、0.003 ~ 2.8 ng/mL的一系列不同浓度的人麻疹IgM抗原标准溶液至电极表面，超纯水冲洗，4℃冰箱中晾干。
实施例 4
石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料的制备
将2 mg的石墨炔Gy和0.1 mg的硫堇TH加入1 mL的超纯水中，振荡12 h，得到石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料。
实施例 5
石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料的制备
将6 mg的石墨炔Gy和3 mg的硫堇TH加入2 mL的超纯水中，振荡12 h，得到石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料。
实施例 6
石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料的制备
将8 mg的石墨炔Gy和5 mg的硫堇TH加入3 mL的超纯水中，振荡12 h，得到石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料。
实施例 7
银纳米笼的制备
将0.1 g聚乙烯吡咯烷酮PVP，0.1 mL饱和硫化钠乙二醇溶液加入到10 mL 乙二醇溶液中，于80 ℃下加热2.5 h，得到混合液A；将0.01 mg的硝酸银加入到混合液A中，80 ℃下保持10分钟，得到Ag纳米笼。
实施例 8
银纳米笼的制备
将1 g聚乙烯吡咯烷酮PVP，2 mL饱和硫化钠乙二醇溶液加入到50 mL乙二醇溶液中，于120℃下加热2.5 h，得到混合液A；将2 mg的硝酸银加入到混合液A中，120℃下保持50 分钟，得到Ag纳米笼。
实施例 9
银纳米笼的制备
将2 g聚乙烯吡咯烷酮PVP，4 mL饱和硫化钠乙二醇溶液加入到100 mL乙二醇溶液中，于160℃下加热2.5 h，得到混合液A；将10 mg的硝酸银加入到混合液A中，160℃下保持100 分钟，得到Ag纳米笼。

Claims (3)

1.一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将直径3 mm的玻碳电极用Al2O3抛光粉打磨，超纯水清洗干净；将5 ~ 10 µL、0.7 ~ 5 mg/mL石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料滴加到电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干成膜；
（2）滴加5 ~ 10 µL的银纳米笼在电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干；
（3）依次滴加5 ~ 10 µL人麻疹IgM抗体，5 ~ 10 µL、质量分数为0.5% ~ 5%的牛血清白蛋白BSA溶液于电极表面，超纯水冲洗，4℃冰箱中晾干；
（4）滴加5 ~ 10 µL、0.003 ~ 2.8 ng/mL的一系列不同浓度的人麻疹IgM抗原标准溶液至电极表面，超纯水冲洗，4℃冰箱中晾干。
2.如权利要求1所述的一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器的制备方法，所述的石墨炔@硫堇Gy@TH复合材料，其特征在于，包括以下步骤：
将2 ~ 8 mg的石墨炔Gy和0.1 ~ 5 mg的硫堇TH加入1 ~ 3 mL的超纯水中，振荡12 h，得到复合材料石墨炔@硫堇Gy@TH。
3.如权利要求1所述的一种基于石墨炔和银纳米笼的人麻疹免疫传感器的制备方法，所述的银纳米笼，其特征在于，包括以下步骤：
将0.1 ~ 2 g聚乙烯吡咯烷酮PVP，0.1 ~ 4 mL饱和硫化钠乙二醇溶液加入到10 ~ 100 mL乙二醇溶液中，于80 ~ 160℃下加热2.5 h，得到混合液A；将0.01 ~ 10 mg的硝酸银加入到混合液A中，80 ~ 160℃下保持10 ~ 100分钟，得到Ag纳米笼。
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