CN108519412B - 基于g-C3N4的电致化学发光传感器构建方法及应用 - Google Patents

基于g-C3N4的电致化学发光传感器构建方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108519412B
CN108519412B CN201810182563.5A CN201810182563A CN108519412B CN 108519412 B CN108519412 B CN 108519412B CN 201810182563 A CN201810182563 A CN 201810182563A CN 108519412 B CN108519412 B CN 108519412B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nitrogen
carbon
graphene
electrode
dna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810182563.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108519412A (zh
Inventor
邱建丁
曹姝萍
梁汝萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang University
Original Assignee
Nanchang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang University filed Critical Nanchang University
Priority to CN201810182563.5A priority Critical patent/CN108519412B/zh
Publication of CN108519412A publication Critical patent/CN108519412A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108519412B publication Critical patent/CN108519412B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/308—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells at least partially made of carbon
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3275—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction
    • G01N27/3276—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction being a hybridisation with immobilised receptors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3275—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction
    • G01N27/3278—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction involving nanosized elements, e.g. nanogaps or nanoparticles

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光传感器构建方法及其Hg2+检测应用，属于电致化学发光传感技术领域。将类石墨烯碳三氮四纳米片和壳聚糖涂覆于玻碳电极表面，通过酰胺反应将羧基修饰的捕获DNA组装到电极表面，制成捕获DNA/类石墨烯碳三氮四纳米片修饰电极,以捕获DNA/类石墨烯碳三氮四纳米片为能量供体，以富T/C碱基的单链DNA为模板合成的银纳米簇为能量受体，类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光信号强度与Hg2+浓度呈线性关系，据此构建以类石墨烯碳三氮四纳米片为能量供体和银纳米簇为能量受体的电致化学发光传感器，用于对Hg2+的灵敏检测。

Description

基于g-C3N4的电致化学发光传感器构建方法及应用
技术领域
本发明涉及一种基于类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光传感器构建方法及其 Hg2+检测应用，属于电致化学发光传感技术领域。
背景技术
重金属污染阻碍了全球经济以及生态的可持续发展。汞离子(Hg2+)作为毒性最强的重金属之一，虽然低浓度的Hg2+具有减少黑色素的生成、祛斑、美白等效用，但Hg2+浓度过高则会对大脑、肝脏等产生损伤，还对生态环境造成极大危害。所以，发展灵敏的Hg2+检测方法在环境监测方面有极大需求。迄今为止，检测Hg2+的方法有很多，包括原子吸收/发射光谱法、电感耦合等离子质谱法、动态光散射法、拉曼散射法以及荧光法等。但是，这些方法的准备过程复杂、操作难或背景信号高。电致化学发光法(ECL)具有高灵敏度、宽的线性范围、低的背景信号和成本低等特点，使得基于ECL的方法在应用前景方面展现出明显的优势。此外，利用DNA中T碱基对Hg2+的特异性识别及结合作用，还大大提高了 Hg2+定量分析的灵敏度和精确度。
类石墨烯碳三氮四(g-C3N4)具有良好的催化性能、降解特性以及荧光响应，引起了科学家的重视，被广泛应用于催化反应、有机物降解以及细胞成像等各个方面。近年来，因其g-C3N4有优异的ECL性能，被广泛用作强且稳定的ECL发射体。金属纳米簇(NCs)由于具有与原子和块体材料不同的独特的尺寸依赖的光学和电学性质而受到极大关注，作为功能化桥梁在光电子纳米器件、生物传感、纳米电子学和新型催化等众多领域展现出广泛的应用前景。银纳米簇(AgNCs)具有强的光响应及低毒性的特点，常被用于荧光传感及细胞成像中，然而，尚未见基于g-C3N4与Ag NCs的电致化学发光法-共振能量转移 (ECL-RET)效应以及T-Hg2+-T结构构建Hg2+的ECL检测方法的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种基于g-C3N4和AgNCs的ECL-RET效应和T-Hg2+-T结构的电致化学发光传感器构建方法及其对Hg2+的检测应用，它具有检测灵敏度高和选择性好的优点。
本发明是这样来实现的，基于类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光传感器构建方法，将类石墨烯碳三氮四纳米片和壳聚糖溶液涂覆于玻碳电极表面，通过酰胺反应将羧基修饰的捕获DNA组装到电极表面，制成捕获DNA/类石墨烯碳三氮四纳米片修饰电极，即得电致化学发光传感器。
本发明公开了，基于类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光传感器的应用，用于Hg2+检测。
基于类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光传感器用于Hg2+检测的方法如下：制成的捕获DNA/类石墨烯碳三氮四纳米片修饰电极作为工作电极，将工作电极、参比电极和对电极一起置于焦硫酸根溶液中；工作电极表面修饰的类石墨烯碳三氮四纳米片具有良好的电致化学发光特性，发射强电致化学发光信号；当将工作电极置于以富T/C碱基DNA为模板合成的银纳米簇溶液中孵育后，银纳米簇通过A-T碱基互补杂交作用被连接到捕获DNA/ 类石墨烯碳三氮四纳米片修饰电极表面，拉近了银纳米簇与类石墨烯碳三氮四纳米片的距离，使得类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光信号减弱；当同时存在银纳米簇和Hg2+时，富T/C碱基的模板DNA之间或模板DNA自身与Hg2+形成T-Hg2+-T结构，该结构使得以富T/C碱基DNA为模板合成的银纳米簇无法连接到捕获DNA/类石墨烯碳三氮四纳米片修饰电极表面，从而类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光信号强，类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光信号强度与Hg2+浓度呈线性关系，据此构建以类石墨烯碳三氮四纳米片为能量供体和银纳米簇为能量受体的电致化学发光传感器，用于对Hg2+的灵敏检测。
作为优选方案，上述的捕获DNA/类石墨烯碳三氮四纳米片修饰电极按下述步骤制备：
(1)制备类石墨烯碳三氮四纳米片：将2克双氰胺在管式炉中，以3℃每分钟的速率加热至600℃并保持2小时，再以3℃每分钟的速率降至室温；将制得的大块的碳三氮四用5M的硝酸在160℃加热回流24小时，收集的产物在12000转每分钟的速度离心15分钟，清洗至中性，最后在6000转每分钟的速度离心并收集上层清液，即制成类石墨烯碳三氮四纳米片；
(2)电极预处理：将玻碳电极依次用1.0、0.3和0.05μm的氧化铝悬浊液打磨，再依次用0.1mol/L的硝酸、无水乙醇和超纯水超声清洗1分钟，用氮气吹干电极；
(3)制备电致化学发光传感器：将步骤(1)制备的类石墨烯碳三氮四纳米片滴涂在经步骤(2)处理干净的玻碳电极表面，在室温下晾干后，再滴加壳聚糖溶液，晾干后通过酰胺反应将羧基修饰的捕获DNA固定在电极表面，即制成电致化学发光传感器。
作为优选方案，上述的银纳米簇按下述步骤制备：将30μL 100μM的模板DNA溶于70μL的磷酸盐缓冲溶液中，再加入50μL 360μM的硝酸银溶液，漩涡混匀，静置1小时后，加入50μL 360mΜ新配制的硼氢化钠溶液，漩涡2分钟，避光反应过夜，将所得溶液在分子量为10K的超滤管中以6000转每分钟的速度离心15分钟，所得溶液即为银纳米簇溶液。
作为优选，所述的模板DNA的核苷酸序列为5’-TTTTTTTTTTTTCCCCCCCCCCCC-3’；所述的捕获DNA的核苷酸序列为5’-COOH-AAAAAAAAAAAA-3’；所述的壳聚糖溶液的浓度为2mg/mL；所述的焦硫酸根溶液的浓度为10mM；所述的银纳米簇溶液的浓度为15 μM；所述的磷酸盐缓冲溶液的浓度为20mM，pH为7.0。
本发明的技术效果是：本发明以双氰胺为原料合成的g-C3N4为ECL发射体和能量供体，以富T/C碱基的单链DNA为模板合成的Ag NCs为能量受体，结合g-C3N4和Ag NCs的 ECL-RET效应和T-Hg2+-T结构，构建了ECL传感器并用于对Hg2+的高灵敏和特异性识别。固定在电极表面的g-C3N4发射强且稳定的ECL信号，使得g-C3N4的ECL信号呈“开”状态；以富T/C碱基的单链DNA为模板合成的Ag NCs通过A-T碱基互补杂交作用被连接到富A 碱基的捕获DNA/g-C3N4修饰电极表面，拉近了Ag NCs与g-C3N4之间的距离，使得捕获 DNA/g-C3N4修饰电极的ECL信号减弱，导致g-C3N4的ECL信号呈“关”状态；当Hg2+存在时，富T/C碱基的模板DNA之间或模板DNA自身与Hg2+形成T-Hg2+-T结构，使得Ag NCs 无法连接到捕获DNA/g-C3N4修饰电极表面，g-C3N4的ECL信号呈“开”状态，g-C3N4的ECL 信号强度与Hg2+浓度呈线性关系，据此，构建以g-C3N4为能量供体和Ag NCs为能量受体的ECL传感器，并建立基于ECL-RET效应和T-Hg2 +-T结构的Hg2+检测方法。本发明建立的g-C3N4的ECL信号“开-关-开”的转换，有利于降低背景信号且消除假阳性现象，可提高传感器的灵敏度；此外，利用模板DNA中的T碱基对Hg2+的特异性结合作用形成T-Hg2+-T 结构，使得传感器对Hg2+具有高选择性。因此，本发明方法实现了对Hg2+的灵敏性、准确性和选择性检测，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是传感器构建过程以及对Hg2+检测的示意图。
图2是(A)g-C3N4和(B)Ag NCs的TEM图。
图3是(A)g-C3N4的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱图；(B)纯化后的AgNCs的紫外 -可见吸收光谱以及g-C3N4的ECL发射光谱图。
图4是(a)GCE,(b)g-C3N4/GCE,(c)CS/g-C3N4/GCE,(d)cDNA/CS/g-C3N4/GCE,(e)AgNCs/cDNA/CS/g-C3N4/GCE,(f)电极(d)置于Ag NCs与Hg2+反应液中的EIS曲线。
图5是(a)GCE,(b)g-C3N4/GCE,(c)CS/g-C3N4/GCE,(d)cDNA/CS/g-C3N4/GCE,(e)AgNCs/cDNA/CS/g-C3N4/GCE,(f)电极(d)置于AgNCs与Hg2+反应液中的ECL曲线。
图6是(A)传感器对不同浓度Hg2+(0,0.01,0.02,0.05,0.1,0.2,0.5,1,2,5,10,20,50,100, 200,400和600nM)的ECL响应曲线；(B)传感器检测Hg2+的校准曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述，本发明并不限于此；
实施例1
g-C3N4纳米片和Ag NCs的制备及表征
(1)制备类石墨烯碳三氮四(g-C3N4)纳米片：将2克双氰胺在管式炉中，以3℃每分钟的速率加热至600℃并保持2小时，再以3℃每分钟的速率降至室温；将制得的大块的碳三氮四用5M的硝酸在160℃加热回流24小时，收集的产物以12000转每分钟的速度离心15 分钟，清洗至中性，最后以6000转每分钟的速度离心并收集上层清液，即制得g-C3N4纳米片。
(2)以DNA为模板的银簇(Ag NCs)的制备：将30μL 100μM的模板DNA溶于70μL 的磷酸盐缓冲溶液中，再加入50μL 360μM的硝酸银溶液，漩涡混匀，静置1小时后，加入50μL360mΜ新配制的硼氢化钠溶液，漩涡2分钟，避光反应过夜，将所得溶液在分子量为10K的超滤管中以6000转每分钟的速度离心15分钟，所得溶液即为AgNCs溶液。
采用透射电镜(TEM)对g-C3N4和Ag NCs的形貌进行表征(图2)。由图2A可见，g-C3N4为片状，平均尺寸为80-120nm；由图2B可见，Ag NCs为单分散的颗粒状，粒径大小约为0.5nm。采用紫外-可见吸收光谱对g-C3N4和Ag NCs的性质进行表征，由图3A可见，g-C3N4在298nm处有明显的特征吸收峰，在450nm处有荧光的最强发射，表明成功合成了g-C3N4。采用荧光光谱和ECL发射光谱对g-C3N4的光学性质进行表征，由图3B可见，Ag NCs在 520nm处有明显的特征吸收峰，且与g-C3N4的ECL发射光谱图存在部分光谱重叠，故g-C3N4可作为能量供体而Ag NCs作为能量受体，使得AgNCs能够猝灭g-C3N4的ECL信号。
实施例2
ECL传感器的构建及表征
将玻碳电极依次用1.0、0.3和0.05μm的氧化铝悬浊液打磨，再依次用0.1mol/L的硝酸、无水乙醇和超纯水超声清洗1分钟，用氮气吹干电极；将7μL g-C3N4滴涂在处理干净的玻碳电极表面，在室温下晾干后，再滴加7μL壳聚糖溶液，晾干后通过酰胺反应将羧基修饰的捕获DNA固定在电极表面，即制成ECL传感器。传感器构建过程以及对Hg2+检测示意图如图1所示。
采用交流阻抗法(EIS)对传感器的构建过程进行表征。由图4可见，裸玻碳电极(GCE) 的阻抗很小(曲线a)；g-C3N4修饰电极的阻抗稍有增加(曲线b)；当把壳聚糖(CS)修饰到电极表面后，阻抗进一步增大(曲线c)；当捕获DNA(cDNA)修饰到电极表面后，阻抗进一步增大(曲线d)，这是由于含有磷酸骨架的cDNA带负电，与电化学探针Fe(CN)6 3-/4-发生静电排斥作用所致；当以富T/C碱基的单链DNA为模板合成的Ag NCs通过DNA杂交作用连接到cDNA/CS/g-C3N4/GCE表面时，电极的阻抗进一步增大(曲线e)，这是因为合成的Ag NCs进一步阻碍了电极表面的电子传递过程；当Ag NCs先与Hg2+反应30分钟再与cDNA/CS/g-C3N4/GCE共同孵育时，电极的阻抗有所下降(曲线f)，这是由于存在Hg2+时，用于合成Ag NCs所用的富T/C碱基的模板DNA之间或模板DNA自身与Hg2+形成 T-Hg2+-T结构，使得AgNCs无法连接到cDNA/CS/g-C3N4/GCE表面。
图5为传感器构建过程中的ECL响应。在焦硫酸根溶液中，GCE的ECL信号很微弱(曲线a)；当把g-C3N4修饰到电极表面后，g-C3N4/GCE发射强且稳定的ECL信号(曲线 b)；进而把CS修饰到g-C3N4修饰电极表面后，CS/g-C3N4/GCE的ECL信号降低(曲线c)，这是因为CS的导电性差，阻碍了电极表面的电子传递；当通过酰胺反应将羧基修饰的cDNA 组装到CS/g-C3N4/GCE表面后，cDNA/CS/g-C3N4/GCE的ECL信号进一步降低(曲线d)，这是由于cDNA进一步阻碍了电极表面的电子传递；当Ag NCs通过A-T碱基互补配对修饰到cDNA/CS/g-C3N4/GCE电极表面后，Ag NCs/cDNA/CS/g-C3N4/GCE的ECL信号大大降低(曲线e)，这是由于g-C3N4与Ag NCs之间的ECL能量共振转移(ECL-RET)效应所致；当Hg2+存在时，先将Hg2+与Ag NCs反应30分钟，合成AgNCs所用的富T/C碱基的模板 DNA之间或模板DNA自身与Hg2+发生作用形成T-Hg2+-T结构，且该结构比A-T碱基配对更稳定，致使Ag NCs不能通过A-T碱基互补配对作用连接到cDNA/CS/g-C3N4/GCE表面，故g-C3N4的ECL信号恢复(曲线f)。以上EIS和ECL结果均表明，通过本发明方法可以构建基于g-C3N4与Ag NCs之间的ECL-RET效应和T-Hg2+-T结构的ECL传感器，并实现对Hg2+的识别检测。
实施例3
ECL传感器对Hg2+的检测
采用MPI-E型电致化学发光检测仪测量ECL信号，cDNA/g-C3N4/GCE发射强且稳定的ECL信号；当将cDNA/CS/g-C3N4/GCE置于100nM Ag NCs溶液中反应1.5小时后，g-C3N4的ECL信号大大降低；当Hg2+存在时，先将Hg2+与Ag NCs反应30分钟，由于T碱基能特异性识别并结合Hg2+，合成Ag NCs所用的富T/C碱基的模板DNA之间或模板DNA自身与Hg2+发生作用形成T-Hg2+-T结构，且该结构比A-T碱基配对更稳定，致使Ag NCs不能通过A-T碱基互补配对作用连接到cDNA/CS/g-C3N4/GCE表面，故g-C3N4的ECL信号恢复。随着Hg2+浓度的增加，结合到cDNA/CS/g-C3N4/GCE表面的Ag NCs减少，g-C3N4的 ECL信号逐渐增大，g-C3N4的ECL信号强度与Hg2+浓度在0.01-600nM范围内呈现良好的线性关系，检测限低至5pM(图6)。
本发明方法构建的ECL传感器对Hg2+有良好的响应，而对其它金属离子几乎没有响应，表明本发明方法构建的ECL传感器对Hg2+的检测具有良好的选择性。本发明方法建立的g-C3N4的ECL信号先开再关再开的转换过程，有利于降低背景信号且消除假阳性，可提高传感器的灵敏度；此外，利用模板DNA中的T碱基对Hg2+的特异性结合作用形成T-Hg2+-T 结构，使得传感器对Hg2+具有高选择性。因此，本发明方法实现了对Hg2+的灵敏性、准确性和选择性检测，具有良好的应用前景。

Claims (4)

1.基于类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光传感器构建方法，其特征在于， 将类石墨烯碳三氮四纳米片和壳聚糖涂覆于玻碳电极表面，通过酰胺反应将羧基修饰的捕获DNA 组装到电极表面，捕获 DNA 的核苷酸序列为5’-COOH-A AAAAAAAAAAA -3’，以捕获DNA/类石墨烯碳三氮四纳米片为能量供体， 以富T/C碱基的单链DNA为模板合成的银纳米簇为能量受体，模板DNA的核苷酸序列为5’-TTTTTTTTTTTT CCCCCCCCCCCC-3’，制成捕获DNA/类石墨烯碳三氮四纳米片修饰电极；银纳米簇按下述步骤制备：将 30 μL 100 μM的模板 DNA 溶于 70 μL的磷酸盐缓冲溶液中，再加入50 μL 360 μM的硝酸银溶液，漩涡混匀，静置 1 小时后，加入 50 μL 360 mΜ新配制的硼氢化钠溶液，漩涡 2 分钟，避光反应过夜，将所得溶液在分子量为 10 K 的超滤管中以 6000 转每分钟的速度离心15分钟，所得溶液即为银纳米簇溶液；电致化学发光传感器按下述步骤制备：
（1）制备类石墨烯碳三氮四纳米片： 将2克双氰胺在管式炉中，以3 ºC每分钟的速率加热至600 ºC并保持2小时，再以3 ºC每分钟的速率降至室温；将制得的大块的碳三氮四用5M的硝酸在160 ºC加热回流24小时，收集的产物以12000转每分钟的速度离心15分钟， 清洗至中性，最后以6000转每分钟的速度离心并收集上层清液，即制得类石墨烯碳三氮四纳米片；
（2）电极预处理：将玻碳电极依次用 1.0、0.3 和 0.05 μm的氧化铝悬浊液打磨，再依次用 0.1 mol/L 的硝酸、无水乙醇和超纯水超声清洗 1 分钟，用氮气吹干电极；
（3）制备电致化学发光传感器： 将步骤（1）制备的类石墨烯碳三氮四纳米片滴涂在经步骤（2）处理干净的玻碳电极表面，在室温下晾干后，再滴加壳聚糖溶液，晾干后通过酰胺反应将羧基修饰的捕获DNA固定在电极表面， 即制成电致化学发光传感器。
2.如权利要求 1所述基于类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光传感器构建方法，其特征在于， 所述的壳聚糖溶液的浓度为 2 mg/mL。
3.如权利要求 2所述基于类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光传感器构建方法，其特征在于， 所述的磷酸盐缓冲溶液的浓度为20 mM， pH为7.0。
4.如权利要求1所述电致化学发光传感器构建方法构建的电致化学发光传感器用于Hg2+检测的方法，其特征是，捕获 DNA/类石墨烯碳三氮四纳米片修饰电极作为工作电极，将工作电极、参比电极和对电极一起置于焦硫酸根溶液中；当将工作电极置于以富 T/C 碱基 DNA 为模板合成的银纳米簇溶液中孵育后，银纳米簇通过 A-T 碱基互补杂交作用被连接到捕获 DNA/类石墨烯碳三氮四纳米片修饰电极表面，拉近了银纳米簇与类石墨烯碳三氮四纳米片的距离， 使得类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光信号减弱；当同时存在银纳米簇和 Hg2+时， 富 T/C 碱基的模板 DNA 之间或模板 DNA 自身与 Hg2+形成 T-Hg2+-T 结构， 该结构使得以富 T/C 碱基 DNA为模板合成的银纳米簇无法连接到捕获 DNA/类石墨烯碳三氮四纳米片修饰电极表面，从而类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光信号强， 类石墨烯碳三氮四纳米片的电致化学发光信号强度与 Hg2+浓度呈线性关系，据此构建以类石墨烯碳三氮四纳米片为能量供体和银纳米簇为能量受体的电致化学发光传感器，用于对 Hg2+的灵敏检测。
CN201810182563.5A 2018-03-06 2018-03-06 基于g-C3N4的电致化学发光传感器构建方法及应用 Active CN108519412B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810182563.5A CN108519412B (zh) 2018-03-06 2018-03-06 基于g-C3N4的电致化学发光传感器构建方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810182563.5A CN108519412B (zh) 2018-03-06 2018-03-06 基于g-C3N4的电致化学发光传感器构建方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108519412A CN108519412A (zh) 2018-09-11
CN108519412B true CN108519412B (zh) 2020-10-23

Family

ID=63433427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810182563.5A Active CN108519412B (zh) 2018-03-06 2018-03-06 基于g-C3N4的电致化学发光传感器构建方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108519412B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108802134B (zh) * 2018-06-19 2020-06-09 南昌大学 基于双猝灭效应的双波长比率电致化学发光法检测As(III)
CN111175365B (zh) * 2020-01-20 2022-03-25 重庆医科大学 一种检测外泌体miRNA的电化学传感器及其制备与应用
CN111239111A (zh) * 2020-02-14 2020-06-05 西北师范大学 g-C3N4纳米片在检测VB12中的应用
CN111960399A (zh) * 2020-08-19 2020-11-20 福州大学 一种具有电致化学发光活性的氧化玻碳微球及其制备方法
CN112986220B (zh) * 2021-02-06 2022-11-22 烟台大学 一种用于Hg2+检测的电致化学发光传感器的制备方法
CN117945365A (zh) * 2024-01-19 2024-04-30 阜阳师范大学 一种氮化碳纳米花电极修饰材料及其制备方法与在食品褪黑素检测中的应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104480201A (zh) * 2014-11-28 2015-04-01 福建医科大学 基于类石墨相碳化氮纳米材料的荧光传感器的制备方法
CN107389755A (zh) * 2017-09-14 2017-11-24 湖南大学 用于检测汞的电化学传感器及其制备方法和应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9676621B2 (en) * 2011-02-18 2017-06-13 Uwm Research Foundation, Inc. Graphene-based field-effect transistor biosensors
JP6172438B2 (ja) * 2013-03-14 2017-08-02 日産化学工業株式会社 多孔性カーボンナイトライドの製造方法
CN105738345B (zh) * 2016-02-29 2018-08-17 南昌大学 基于g-C3N4电致化学发光增强效应的蛋白激酶活性检测方法
CN107655871A (zh) * 2017-09-12 2018-02-02 重庆医科大学 一种阿仑膦酸钠的高灵敏宽检测范围荧光检测新方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104480201A (zh) * 2014-11-28 2015-04-01 福建医科大学 基于类石墨相碳化氮纳米材料的荧光传感器的制备方法
CN107389755A (zh) * 2017-09-14 2017-11-24 湖南大学 用于检测汞的电化学传感器及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN108519412A (zh) 2018-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108519412B (zh) 基于g-C3N4的电致化学发光传感器构建方法及应用
Hu et al. Characterization and analytical separation of fluorescent carbon nanodots
Wang et al. Synthesis and modification of carbon dots for advanced biosensing application
CN110438200B (zh) 一种基于双信号放大的用于重金属铅离子检测的生物传感器
Guo et al. Graphene Quantum Dots as a Green Sensitizer to Functionalize ZnO Nanowire Arrays on F-Doped SnO 2 Glass for Enhanced Photoelectrochemical Water Splitting.
Lu et al. Enhanced electrochemiluminescence sensor for detecting dopamine based on gold nanoflower@ graphitic carbon nitride polymer nanosheet–polyaniline hybrids
Chen et al. Polydopamine-sensitized WS2/black-TiO2 heterojunction for histone acetyltransferase detection with enhanced visible-light-driven photoelectrochemical activity
Zuo et al. An electrochemiluminescent sensor for dopamine detection based on a dual-molecule recognition strategy and polyaniline quenching
Li et al. Red light-driven photoelectrochemical biosensing for ultrasensitive and scatheless assay of tumor cells based on hypotoxic AgInS2 nanoparticles
Feng et al. Electrochemiluminescent DNA sensing using carbon nitride nanosheets as emitter for loading of hemin labeled single-stranded DNA
CN110702910B (zh) 一种检测dna甲基化酶活性的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用
CN111518558B (zh) C3N4纳米球负载全无机钙钛矿CsPbBr3的制备方法及其电致化学发光细胞传感
Şenocak et al. Crosslinker polycarbazole supported magnetite MOF@ CNT hybrid material for synergetic and selective voltammetric determination of adenine and guanine
Jiang et al. Graphitic-phase carbon nitride-based electrochemiluminescence sensing analyses: recent advances and perspectives
Liu et al. A label-free photoelectrochemical immunosensor for carcinoembryonic antigen detection based on a gC 3 N 4/CdSe nanocomposite
Wang et al. Ferricyanide stimulated cathodic photoelectrochemistry of flower-like bismuth oxyiodide under ambient air: A general strategy for robust bioanalysis
Barvin et al. Highly selective and sensitive sensing of toxic mercury ions utilizing carbon quantum dot-modified glassy carbon electrode
CN114574556B (zh) 氧空位二氧化钛@石墨烯基dna甲基化光电检测方法
Cao et al. An ultrasensitive electrochemiluminescence resonance energy transfer biosensor for divalent mercury monitoring
Wang et al. Photoelectrochemical biosensor for 5-formylcytosine deoxyribonucleoside detection based on BiIO4-WS2/CuO ternary heterojunction
CN108918620B (zh) 基于磷化钴纳米线对单双链dna吸附差异性的光电化学dna检测方法
Cao et al. Photoelectrochemical biosensor for DNA demethylase detection based on enzymatically induced double-stranded DNA digestion by endonuclease-exonuclease system and Bi4O5Br2–Au/CdS photoactive material
CN111896596B (zh) 一种电化学发光传感器的制备方法及应用
CN108410953B (zh) 一种用于检测汞的生物传感器及其制备方法和应用
Liu et al. An electrochemiluminescence sensor for ultrasensitive detection of Hg2+ based on self-enhanced Ru-QDs@ SiO2 luminophore and P6ICA/MoS2 as co-reaction accelerator

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant