CN108761095B - 一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法及应用 - Google Patents
一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108761095B CN108761095B CN201810840278.8A CN201810840278A CN108761095B CN 108761095 B CN108761095 B CN 108761095B CN 201810840278 A CN201810840278 A CN 201810840278A CN 108761095 B CN108761095 B CN 108761095B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- carbon nitride
- mesoporous carbon
- tin
- natriuretic peptide
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 112
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- ALRFTTOJSPMYSY-UHFFFAOYSA-N tin disulfide Chemical compound S=[Sn]=S ALRFTTOJSPMYSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 139
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 53
- 101800000407 Brain natriuretic peptide 32 Proteins 0.000 claims abstract description 43
- 102400000667 Brain natriuretic peptide 32 Human genes 0.000 claims abstract description 43
- 101800002247 Brain natriuretic peptide 45 Proteins 0.000 claims abstract description 43
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 43
- HPNRHPKXQZSDFX-OAQDCNSJSA-N nesiritide Chemical group C([C@H]1C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@H](C(N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CSSC[C@@H](C(=O)N1)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CO)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CCSC)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@@H](N)CO)C(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC=1N=CNC=1)C(O)=O)=O)[C@@H](C)CC)C1=CC=CC=C1 HPNRHPKXQZSDFX-OAQDCNSJSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910052981 lead sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 229940056932 lead sulfide Drugs 0.000 claims abstract description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 103
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 54
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 54
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 44
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 42
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 31
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 27
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N lead(ii) sulfide Chemical compound [Pb]=S XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 15
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 claims description 13
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 claims description 12
- FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propyliminomethylidene-ethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN=C=NCCCN(C)C FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 10
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 10
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 10
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 10
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 10
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 claims description 9
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N thioglycolic acid Chemical compound OC(=O)CS CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000021523 carboxylation Effects 0.000 claims description 6
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910021627 Tin(IV) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 5
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 5
- RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N lead nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[Pb]O[N+]([O-])=O RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 5
- UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N tetrabutyl silicate Chemical compound CCCCO[Si](OCCCC)(OCCCC)OCCCC UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- YUKQRDCYNOVPGJ-UHFFFAOYSA-N thioacetamide Chemical compound CC(N)=S YUKQRDCYNOVPGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N thioacetamide Natural products CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 5
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 4
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 2
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 claims 3
- 108010008064 pro-brain natriuretic peptide (1-76) Proteins 0.000 abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 7
- 239000003550 marker Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 25
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 4
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical compound O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 4
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- DCPMPXBYPZGNDC-UHFFFAOYSA-N hydron;methanediimine;chloride Chemical compound Cl.N=C=N DCPMPXBYPZGNDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000003748 differential diagnosis Methods 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical class Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 238000001215 fluorescent labelling Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 230000036046 immunoreaction Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 1
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
-
- 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)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法及应用。本发明以二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳为基底材料并用可见光照射来获得光电流。基底材料的三种组分能带匹配良好,使光电转换效率大大提高。用作二抗标记物的二氧化硅/硫化铅对光电流猝灭作用显著。待测氨基末端脑钠肽前体的量不同,导致结合的二抗及二抗标记物的量不同,进而导致了对光电信号影响程度的不同。构建的传感器实现了对氨基末端脑钠肽前体的检测。其检测限为50 fg/mL。
Description
技术领域
本发明涉及基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法及应用,具体是采用二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳作为基底材料,二氧化硅/硫化铅作为二抗标记物制备了一种灵敏检测氨基末端脑钠肽前体的光电化学免疫传感器,属于新型功能材料与生物传感检测技术领域。
背景技术
氨基末端脑钠肽前体在血液中的分泌和存在具有积累作用,并且在体外稳定时间长,具有很好的检测稳定性和很高的检测灵敏度,现已成为心衰鉴别诊断、危险评级、预后判断和治疗监测的重要指标。
目前已有的氨基末端脑钠肽前体的临床检测方法很多。专利(授权公告号CN204287206 U)公开了一种层析法检测氨基末端脑钠肽前体的方法,实现了对氨基末端脑钠肽前体在0.1 ~ 100 ng/mL范围内的线性检测。Li等采用荧光标记法实现了氨基末端脑钠肽前体的检测,检测范围为200 pg/ml to 26 ng/ml,检测限为47 pg/ml(Sensing andBio-Sensing Research,2016,11:1-7)。上述两种方法虽实现了氨基末端脑钠肽前体的检测,但检测精度不是很高。光电化学免疫传感器是免疫学原理与光敏物质的光电转换特性所结合的产物。探针与待测物发生免疫反应,产生的反应产物会对光电转换材料的光电转换效率产生影响,根据影响大小的不同便可对待测物进行定量分析。由于光电检测中激发信号-光与被检信号-电流属不同的能量形式,信号检测干扰非常小,这可以大大降低光电化学免疫传感器的检测限。
作为光电传感器的重要组成部分,光活性材料是影响传感器性能等重要因素。目前,大多数传感器采用硫化镉、碲化镉等带有一定毒性的高光电转换效率材料作为传感器的基底材料(Nanoscale, 2015, 7(8):3627-3633)。然而这些材料的制备会对环境产生污染,危害人的健康。所以,具有高光电转换效率的环境友好型光电转换材料仍亟待探索。
二硫化锡是一种环境友好型的半导体材料,在自然条件下有很好的抗氧化性和热稳定性。其禁带宽度适中,在可见光下有光响应。二氧化锡是一种非常重要的半导体传感器材料,具有制备简单,性能稳定合成原料丰富等优点。介孔氮化碳制备成本低,所具有的多孔结构为其它材料提供了丰富的负载位点,是非常理想的负载材料。本发明采用原位生长法在羧基化介孔氮化碳的表面生长了二氧化锡和二硫化锡,制备出了二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳材料。这种材料是一种具有高光电转换效率的环境友好型光电转换材料。该材料的原位生长合成方法未被其它专利文献报道,其在光电化学免疫传感器中的应用也尚未被报道。
二氧化硅合成方法简单,形貌可控,生物相容性好,是很好的绝缘材料。硫化铅是一种p型半导体材料并且吸光能力强。本发明通过氨基化二氧化硅纳米颗粒与巯基包裹硫化铅量子点,使得二氧化硅和硫化镉可通过它们表面的氨基和巯基形成的酰胺键紧密连接在一起。以二氧化硅/硫化铅为标记物时,二氧化硅的绝缘性会阻碍了电子的传递;硫化铅对光的竞争吸收会减弱光电转换材料的光吸收;硫化铅对抗坏血酸的消耗则会增加光电转换材料光生电子-空穴对的复合率。以上三种因素协同导致光电转换材料光电转换效率的降低。二氧化硅/硫化铅是一种新的尚未被报道过的光电免疫传感器标记物。
发明内容
本发明的目的之一是通过一锅法在介孔氮化碳上原位生长二硫化锡和二氧化锡,合成出二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳复合材料,并实现其在光电转换方面上的应用。
本发明的目的之二是通过超声搅拌合成出二氧化硅/硫化铅材料,并实现其在光电流削减上的应用。
本发明的目的之三是以二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳为基底,二氧化硅/硫化铅为二抗标记物,制备出一种灵敏度高、特异性强、检测速度快的光电化学免疫传感器,实现了可见光条件下对氨基末端脑钠肽前体的超灵敏检测。
本发明的技术方案如下:
1. 一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将ITO导电玻璃依次用洗洁精、丙酮、乙醇、0.1 mol/L氢氧化钠溶液和超纯水超声清洗0.5 h,氮气下吹干;
2)取6 µL的二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳溶液滴加到ITO导电玻璃的导电面,室温下晾干;
3)在修饰电极表面滴加体积比为1:1的10 ~ 500 mmoL/L 1-乙基-(3-二甲基氨基丙级)碳二亚胺盐酸盐溶液和20 ~ 200 mmoL/L N-羟基琥珀酰亚胺溶液的混合液4 μL;室温下孵化0.5 h后用超纯水冲洗电极表面,室温下晾至湿润薄膜状态;
4)滴加6 µL、1 μg/mL的氨基末端脑钠肽前体捕获抗体标准溶液,4 ℃下孵化1 h后超纯水清洗,自然晾至湿润薄膜状态;
5)滴加3 µL、质量分数为1% ~ 3%的牛血清白蛋白溶液于修饰电极表面,0.5 h后用超纯水冲洗电极表面,4 ℃冰箱中晾至湿润薄膜状态;
6)滴加6 µL浓度为0.1 pg/mL ~ 50 ng/mL氨基末端脑钠肽前体标准溶液,4 ~ 50℃恒温孵化4 h后超纯水冲洗电极表面;
7)滴加6 µL所制得的二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液,4 ~50 ℃恒温孵化4 h后超纯水冲洗电极表面,制得一种检测氨基末端脑钠肽前体的光电化学免疫传感器。
2. 如权利要求1所述一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法,所述二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳溶液,其特征在于,制备步骤如下:
1)介孔氮化碳的制备及其羧基化
取3.5 g尿素和0.3 ~ 3.0 g二氰二胺共混研磨成粉末,置于马弗炉中400 ~ 600℃煅烧3 ~ 5 h,冷却至室温,制得介孔氮化碳;取0.5 ~ 2.0 g的介孔氮化碳加入100 mL浓度为3.5 ~ 10 mol/L的硝酸溶液中于100 ~ 140 ℃回流24 h,冷却至室温后,回流产物用超纯水离心洗涤3次,40 ℃真空干燥12 h后得到羧基化介孔氮化碳材料;
2)二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的制备
取0.001 ~ 0.1 g 羧基化介孔氮化碳溶于10 ~ 50 mL超纯水中,超声1 h之后再向该溶液中加入四氯化锡五水合物0.2 ~ 2 g并搅拌0.5 h;然后,取硫代乙酰胺0.5 ~ 1 g加入上述溶液中;将此溶液液搅拌0.5 h后移入反应釜, 100 ~ 200 ℃下反应6 ~ 16 h;自然冷却;所得产物用无水乙醇和超纯水各离心洗涤3次;40 ℃真空干燥12 h;研磨后得到二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳材料配置成浓度为1 ~ 6 mg/mL的二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳水溶液。
3. 如权利要求1所述浓度为0.1 pg/mL ~ 50 ng/mL氨基末端脑钠肽前体标准溶液为从上海领潮生物科技有限公司购得的1 mg/mL的氨基末端脑钠肽前体溶液用磷酸盐缓冲液稀释得到。
4. 如权利要求3所述磷酸盐缓冲液为用0.1 mol/L的磷酸氢二钠溶液与0.1 mol/L的磷酸二氢钾混合制得,并且调制其酸碱度为7.4。
5. 如权利要求1所述一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法,所述二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液,其特征在于,制备步骤如下:
1)二氧化硅的制备及其氨基化
25 ~ 75 mL无水乙醇与3 mL超纯水共混,用油浴锅加热至40 ℃,随后,向烧瓶中加入1 ~ 7 mL硅酸四丁酯,搅拌10 min后向其中逐滴加入20 mL、质量分数为1% ~ 28%的氨水溶液;滴加完之后氨水继续搅拌4 h;最后,将得到的悬浊液离心并洗涤至中性,干燥,制得二氧化硅;随后,将0.1 ~ 1 g二氧化硅加入到溶解有0.2 ~ 2 mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷的无水甲苯中,超声0.5 h后转移至油浴锅中40 ~ 90 ℃下搅拌24 h;对所得到的沉淀产物离心,超纯水洗涤3次,干燥后得到氨基化的二氧化硅;
2)巯基包裹硫化铅量子点的制备
7 ~ 21 μL巯基乙酸加入到25 mL的1 ~ 7 mmol/L的硝酸铅溶液后,氮气下鼓泡20min并用1 mol/L 的氢氧化钠溶液调节pH值为5 ~ 12,继续鼓泡20 min后,加入2 mL浓度为0.01 ~ 0.015 mol/L的Na2S溶液,持续搅拌4 h后得到巯基包裹的硫化铅量子点;
3)二氧化硅/硫化铅的制备
将1 ~ 100 mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和1 ~ 100 mg N-羟基琥珀酰亚胺溶于3 ~ 30 mL硫化铅量子点中,随后将1 ~ 10 mg氨基化二氧化硅加入到上述溶液中超声搅拌1.5 h。最后,将所得产物离心,超纯水洗涤三次;干燥后制得二氧化硅/硫化铅材料;
4)二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体的制备
向0.2 ~ 2 mL、1 μg/mL的氨基末端脑钠肽前体检测抗体中加入10 μL、5 mg/mL的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐水溶液和10 μL、1 mg/mL N-羟基琥珀酰亚胺水溶液,4 ℃下振荡30 min;将0.5 ~ 5 mg二氧化硅/硫化铅材料加入到上述溶液中后继续孵化12 h;随后再向上述溶液中加入3 ~ 100 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白,37 ℃下振荡1 h后用磷酸盐缓冲溶液离心洗涤3次;所得沉淀产物再次分散于2 mL浓度为0.1 mol/L的磷酸盐缓冲溶液中,制得了二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液。
6. 如权利要求1所述的制备方法制备的基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器用于氨基末端脑钠肽前体的检测。
7. 如权利要求4所述的氨基末端脑钠肽前体的检测,其特征在于,检测步骤如下:
1)使用电化学工作站以三电极体系进行测试,饱和甘汞电极为参比电极,铂丝电极为辅助电极,制备的ITO修饰电极为工作电极,在12 mL、pH 为5.1 ~ 8.0的溶有浓度为0.05 ~ 0.2 mol/L的抗坏血酸的PBS缓冲溶液中进行测试;
2)用时间-电流法对氨基末端脑钠肽前体标准溶液进行检测,设置电压为0 V,运行时间120 s,光源波长为400 ~ 450 nm;
3)电极放置好之后,每隔20 s开灯持续照射20 s,记录光电流,绘制工作曲线;
4)用待测的氨基末端脑钠肽前体样品溶液代替氨基末端脑钠肽前体标准溶液进行检测。
本发明的有益成果
1. 本发明采用一步水热法成功地在介孔氮化碳表面原位生长了二氧化锡和二硫化锡,得到了二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳新型复合材料。该复合材料的合成避免了传统的复合材料需要各自预先合成再复合的麻烦。此外,羧基化为氮化碳材料引入了羧基,这使得复合材料具有更好的水溶性和生物相容性。由于三组分的能带匹配良好,所合成的二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳复合材料的吸光强度达到了任一单组分的5倍以上;其紫外-可见吸收光谱的吸收范围相比于任一单组分都发生了红移,达到了550 nm。相比于二氧化锡的0.01微安、二硫化锡的1.5微安和介孔氮化碳的0.01微安,二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳复合材料在进行如权利要求7中1)、2)和3)中所述的光电流测试中展示出高达44微安的光电流响应,使传感器的灵敏度显著提高。二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳复合材料的合成解决了二硫化锡、介孔氮化碳和二氧化锡三种材料单独使用时光电转换效率低的问题,在光电转换方面应用潜力巨大。
2. 本发明采用超声搅拌的方法合成的二氧化硅/硫化铅纳米材料具有很强的光电流削减作用。削减原因如下:其一,二氧化铅的竞争性光吸收降低了作为基底的光电转换材料光照强度;其二,二氧化铅对电子供体竞争消耗降低了基底材料的对电子供体消耗速度,促进了光生电子空穴对的复合;其三,二氧化硅球的大位阻效应阻碍了电子供体向基底材料的转移,间接促进了光生电子空穴对的复合。该材料可在众多信号降低型光电化学免疫传感器中充当削减光电流的标记物。
3. 本发明以具有高光电转换效率的二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳材料为光电转换材料,以有高光电流猝灭能力的二氧化硅/硫化铅材料为二抗标记物,制备了光电化学免疫传感器,用于氨基末端脑钠肽前体的检测;二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳材料和二氧化硅/硫化铅材料的协同配合使得构建的传感器具有检测限低,线性范围宽,稳定性好等优点。本发明制备的传感器对氨基末端脑钠肽前体检测线性范围宽,为0.1 pg/mL ~ 50ng/mL;检测限低,达到0.05 pg/mL。
具体实施方案
实施例1一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法
1)将ITO导电玻璃依次用洗洁精、丙酮、乙醇、0.1 mol/L氢氧化钠溶液和超纯水超声清洗0.5 h,氮气下吹干;
2)取6 µL的二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳溶液滴加到ITO导电玻璃的导电面,室温下晾干;
3)在修饰电极表面滴加体积比为1:1的10 mmoL/L 1-乙基-(3-二甲基氨基丙级)碳二亚胺盐酸盐溶液和20 mmoL/L N-羟基琥珀酰亚胺溶液的混合液4 μL;室温下孵化0.5h后用超纯水冲洗电极表面,室温下晾至湿润薄膜状态;
4)滴加6 µL、1 μg/mL的氨基末端脑钠肽前体捕获抗体标准溶液,4 ℃下孵化1 h后超纯水清洗,自然晾至湿润薄膜状态;
5)滴加3 µL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液于修饰电极表面,0.5 h后用超纯水冲洗电极表面,4 ℃冰箱中晾至湿润薄膜状态;
6)滴加6 µL浓度为0.1 pg/mL ~ 50 ng/mL氨基末端脑钠肽前体标准溶液,37 ℃恒温孵化4 h后超纯水冲洗电极表面;
7)滴加6 µL所制得的二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液,37℃恒温孵化4 h后超纯水冲洗电极表面,制得一种检测氨基末端脑钠肽前体的光电化学免疫传感器。
实施例2一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法
1. 一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将ITO导电玻璃依次用洗洁精、丙酮、乙醇、0.1 mol/L氢氧化钠溶液和超纯水超声清洗0.5 h,氮气下吹干;
2)取6 µL的二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳溶液滴加到ITO导电玻璃的导电面,室温下晾干;
3)在修饰电极表面滴加体积比为1:1的200 mmoL/L 1-乙基-(3-二甲基氨基丙级)碳二亚胺盐酸盐溶液和100 mmoL/L N-羟基琥珀酰亚胺溶液的混合液4 μL;室温下孵化0.5h后用超纯水冲洗电极表面,室温下晾至湿润薄膜状态;
4)滴加6 µL、1 μg/mL的氨基末端脑钠肽前体捕获抗体标准溶液,4 ℃下孵化1 h后超纯水清洗,自然晾至湿润薄膜状态;
5)滴加3 µL、质量分数为3%的牛血清白蛋白溶液于修饰电极表面,0.5 h后用超纯水冲洗电极表面,4 ℃冰箱中晾至湿润薄膜状态;
6)滴加6 µL浓度为0.1 pg/mL ~ 50 ng/mL氨基末端脑钠肽前体标准溶液,4 ℃恒温孵化4 h后超纯水冲洗电极表面;
7)滴加6 µL所制得的二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液,4 ℃恒温孵化4 h后超纯水冲洗电极表面,制得一种检测氨基末端脑钠肽前体的光电化学免疫传感器。
实施例3 二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳溶液的制备
1)介孔氮化碳的制备及其羧基化
取3.5 g尿素和2.9 g二氰二胺共混研磨成粉末,置于马弗炉中600 ℃煅烧5 h,冷却至室温,制得介孔氮化碳;取2.0 g的介孔氮化碳加入100 mL浓度为10 mol/L的硝酸溶液中于140 ℃回流24 h,冷却至室温后,回流产物用超纯水离心洗涤3次,40 ℃真空干燥12 h后得到羧基化介孔氮化碳材料;
2)二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的制备
取0.1 g 羧基化介孔氮化碳溶于10 ~ 50 mL超纯水中,超声1 h之后再向该溶液中加入四氯化锡五水合物1.38 g并搅拌0.5 h;然后,取硫代乙酰胺0.6 g加入上述溶液中;将此溶液液搅拌0.5 h后移入反应釜,200 ℃下反应16 h;自然冷却;所得产物用无水乙醇和超纯水各离心洗涤3次;40 ℃真空干燥12 h;研磨后得到二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳材料配置成浓度为6 mg/mL的二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳水溶液。
实施例4 二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳溶液的制备
1)介孔氮化碳的制备及其羧基化
取3.5 g尿素和1.5 g二氰二胺共混研磨成粉末,置于马弗炉中540 ℃煅烧4 h,冷却至室温,制得介孔氮化碳;取1 g的介孔氮化碳加入100 mL浓度为5 mol/L的硝酸溶液中于120 ℃回流24 h,冷却至室温后,回流产物用超纯水离心洗涤3次,40 ℃真空干燥12 h后得到羧基化介孔氮化碳材料;
2)二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的制备
取0.015 g 羧基化介孔氮化碳溶于30 mL超纯水中,超声1 h之后再向该溶液中加入四氯化锡五水合物1.75 g并搅拌0.5 h;然后,取硫代乙酰胺0.56 g加入上述溶液中;将此溶液液搅拌0.5 h后移入反应釜,180 ℃下反应12 h;自然冷却;所得产物用无水乙醇和超纯水各离心洗涤3次;40 ℃真空干燥12 h;研磨后得到二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳材料配置成浓度为3 mg/mL的二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳水溶液。
实施例5 二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳溶液的制备
1)介孔氮化碳的制备及其羧基化
取3.5 g尿素和0.5 g二氰二胺共混研磨成粉末,置于马弗炉中510 ℃煅烧3 h,冷却至室温,制得介孔氮化碳;取1.5 g的介孔氮化碳加入100 mL浓度为8 mol/L的硝酸溶液中于110 ℃回流24 h,冷却至室温后,回流产物用超纯水离心洗涤3次,40 ℃真空干燥12 h后得到羧基化介孔氮化碳材料;
2)二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的制备
取0.06 g 羧基化介孔氮化碳溶于15 mL超纯水中,超声1 h之后再向该溶液中加入四氯化锡五水合物0.79 g并搅拌0.5 h;然后,取硫代乙酰胺0.51 g加入上述溶液中;将此溶液液搅拌0.5 h后移入反应釜, 110 ℃下反应16 h;自然冷却;所得产物用无水乙醇和超纯水各离心洗涤3次;40 ℃真空干燥12 h;研磨后得到二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳材料配置成浓度为6 mg/mL的二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳水溶液。
实施例6二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液的制备
1)二氧化硅的制备及其氨基化
25 mL无水乙醇与3 mL超纯水共混,用油浴锅加热至40 ℃,随后,向烧瓶中加入7mL硅酸四丁酯,搅拌10 min后向其中逐滴加入20 mL、质量分数为5%的氨水溶液;滴加完之后氨水继续搅拌4 h;最后,将得到的悬浊液离心并洗涤至中性,干燥,制得二氧化硅;随后,将0.8 g二氧化硅加入到溶解有1.2 mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷的无水甲苯中,超声0.5 h后转移至油浴锅中60 ℃下搅拌24 h;对所得到的沉淀产物离心,超纯水洗涤3次,干燥后得到氨基化的二氧化硅;
2)巯基包裹硫化铅量子点的制备
14 μL巯基乙酸加入到25 mL的5 mmol/L的硝酸铅溶液后,氮气下鼓泡20 min并用1 mol/L 的氢氧化钠溶液调节pH值为9,继续鼓泡20 min后,加入2 mL浓度为0.015 mol/L的Na2S溶液,持续搅拌4 h后得到巯基包裹的硫化铅量子点;
3)二氧化硅/硫化铅的制备
将80 mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和80 mg N-羟基琥珀酰亚胺溶于18 mL硫化铅量子点中,随后将7 mg氨基化二氧化硅加入到上述溶液中超声搅拌1.5h。最后,将所得产物离心,超纯水洗涤三次;干燥后制得二氧化硅/硫化铅材料;
4)二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体的制备
向1.2 mL、1 μg/mL的氨基末端脑钠肽前体检测抗体中加入10 μL、5 mg/mL的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐水溶液和10 μL、1 mg/mL N-羟基琥珀酰亚胺水溶液,4 ℃下振荡30 min;将2.5 mg二氧化硅/硫化铅材料加入到上述溶液中后继续孵化12h;随后再向上述溶液中加入50 μL 、质量分数为1%的牛血清白蛋白,37 ℃下振荡1 h后用磷酸盐缓冲溶液离心洗涤3次;所得沉淀产物再次分散于2 mL浓度为0.1 mol/L的磷酸盐缓冲溶液中,制得了二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液。
实施例7二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液的制备
1)二氧化硅的制备及其氨基化
50 mL无水乙醇与3 mL超纯水共混,用油浴锅加热至40 ℃,随后,向烧瓶中加入5mL硅酸四丁酯,搅拌10 min后向其中逐滴加入20 mL、质量分数为15%的氨水溶液;滴加完之后氨水继续搅拌4 h;最后,将得到的悬浊液离心并洗涤至中性,干燥,制得二氧化硅;随后,将0.8 g二氧化硅加入到溶解有1.8 mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷的无水甲苯中,超声0.5 h后转移至油浴锅中45 ℃下搅拌24 h;对所得到的沉淀产物离心,超纯水洗涤3次,干燥后得到氨基化的二氧化硅;
2)巯基包裹硫化铅量子点的制备
17 μL巯基乙酸加入到25 mL的1 mmol/L的硝酸铅溶液后,氮气下鼓泡20 min并用1 mol/L 的氢氧化钠溶液调节pH值为10,继续鼓泡20 min后,加入2 mL浓度为0.013 mol/L的Na2S溶液,持续搅拌4 h后得到巯基包裹的硫化铅量子点;
3)二氧化硅/硫化铅的制备
将70 mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和77 mg N-羟基琥珀酰亚胺溶于25 mL硫化铅量子点中,随后将8 mg氨基化二氧化硅加入到上述溶液中超声搅拌1.5h。最后,将所得产物离心,超纯水洗涤三次;干燥后制得二氧化硅/硫化铅材料;
4)二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体的制备
向1.3 mL、1 μg/mL的氨基末端脑钠肽前体检测抗体中加入10 μL、5 mg/mL的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐水溶液和10 μL、1 mg/mL N-羟基琥珀酰亚胺水溶液,4 ℃下振荡30 min;将2.7 mg二氧化硅/硫化铅材料加入到上述溶液中后继续孵化12h;随后再向上述溶液中加入68 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白,37 ℃下振荡1 h后用磷酸盐缓冲溶液离心洗涤3次;所得沉淀产物再次分散于2 mL浓度为0.1 mol/L的磷酸盐缓冲溶液中,制得了二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液。
实施例8二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液的制备
1)二氧化硅的制备及其氨基化
75 mL无水乙醇与3 mL超纯水共混,用油浴锅加热至40 ℃,随后,向烧瓶中加入7mL硅酸四丁酯,搅拌10 min后向其中逐滴加入20 mL、质量分数为25%的氨水溶液;滴加完之后氨水继续搅拌4 h;最后,将得到的悬浊液离心并洗涤至中性,干燥,制得二氧化硅;随后,将1 g二氧化硅加入到溶解有2 mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷的无水甲苯中,超声0.5 h后转移至油浴锅中90 ℃下搅拌24 h;对所得到的沉淀产物离心,超纯水洗涤3次,干燥后得到氨基化的二氧化硅;
2)巯基包裹硫化铅量子点的制备
17 μL巯基乙酸加入到25 mL的4 mmol/L的硝酸铅溶液后,氮气下鼓泡20 min并用1 mol/L 的氢氧化钠溶液调节pH值为11,继续鼓泡20 min后,加入2 mL浓度为0.015 mol/L的Na2S溶液,持续搅拌4 h后得到巯基包裹的硫化铅量子点;
3)二氧化硅/硫化铅的制备
将76 mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和11 mg N-羟基琥珀酰亚胺溶于30 mL硫化铅量子点中,随后将10 mg氨基化二氧化硅加入到上述溶液中超声搅拌1.5 h。最后,将所得产物离心,超纯水洗涤三次;干燥后制得二氧化硅/硫化铅材料;
4)二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体的制备
向2 mL、1 μg/mL的氨基末端脑钠肽前体检测抗体中加入10 μL、5 mg/mL的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐水溶液和10 μL、1 mg/mL N-羟基琥珀酰亚胺水溶液,4 ℃下振荡30 min;将5 mg二氧化硅/硫化铅材料加入到上述溶液中后继续孵化12 h;随后再向上述溶液中加入100 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白,37 ℃下振荡1 h后用磷酸盐缓冲溶液离心洗涤3次;所得沉淀产物再次分散于2 mL浓度为0.1 mol/L的磷酸盐缓冲溶液中,制得了二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液。
Claims (5)
1.一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将ITO导电玻璃依次用洗洁精、丙酮、乙醇、0.1 mol/L氢氧化钠溶液和超纯水超声清洗0.5 h,氮气下吹干;
2)取6 µL的二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳溶液滴加到ITO导电玻璃的导电面,室温下晾干;
3)在修饰电极表面滴加体积比为1:1的10 ~ 500 mmoL/L 1-乙基-(3-二甲基氨基丙级)碳二亚胺盐酸盐溶液和20 ~ 200 mmoL/L N-羟基琥珀酰亚胺溶液的混合液4 μL;室温下孵化0.5 h后用超纯水冲洗电极表面,室温下晾至湿润薄膜状态;
4)滴加6 µL、1 μg/mL的氨基末端脑钠肽前体捕获抗体标准溶液,4 ℃下孵化1 h后超纯水清洗,自然晾至湿润薄膜状态;
5)滴加3 µL、质量分数为1% ~ 3%的牛血清白蛋白溶液于修饰电极表面,0.5 h后用超纯水冲洗电极表面,4 ℃冰箱中晾至湿润薄膜状态;
6)滴加6 µL浓度为0.1 pg/mL ~ 50 ng/mL氨基末端脑钠肽前体标准溶液,4 ~ 50 ℃恒温孵化4 h后超纯水冲洗电极表面;
7)滴加6 µL所制得的二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液,4 ~ 50℃恒温孵化4 h后超纯水冲洗电极表面,制得一种检测氨基末端脑钠肽前体的光电化学免疫传感器。
2.如权利要求1所述一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法,所述二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳溶液,其特征在于,制备步骤如下:
1)介孔氮化碳的制备及其羧基化
取3.5 g尿素和0.3 ~ 3.0 g二氰二胺共混研磨成粉末,置于马弗炉中400 ~ 600 ℃煅烧3 ~ 5 h,冷却至室温,制得介孔氮化碳;取0.5 ~ 2.0 g的介孔氮化碳加入100 mL浓度为3.5 ~ 10 mol/L的硝酸溶液中于100 ~ 140 ℃回流24 h,冷却至室温后,回流产物用超纯水离心洗涤3次,40 ℃真空干燥12 h后得到羧基化介孔氮化碳材料;
2)二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的制备
取0.001 ~ 0.1 g 羧基化介孔氮化碳溶于10 ~ 50 mL超纯水中,超声1 h之后再向该溶液中加入四氯化锡五水合物0.2 ~ 2 g并搅拌0.5 h;然后,取硫代乙酰胺0.5 ~ 1 g加入上述溶液中;将此溶液搅拌0.5 h后移入反应釜, 100 ~ 200 ℃下反应6 ~ 16 h;自然冷却;所得产物用无水乙醇和超纯水各离心洗涤3次;40 ℃真空干燥12 h;研磨后得到二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳材料配置成浓度为1 ~ 6 mg/mL的二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳水溶液。
3.如权利要求1所述一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法,浓度为0.1 pg/mL ~ 50 ng/mL的氨基末端脑钠肽前体标准溶液是从上海领潮生物科技有限公司购得的1 mg/mL的氨基末端脑钠肽前体溶液用磷酸盐缓冲液稀释得到。
4.如权利要求3所述一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法,所述磷酸盐缓冲液为用0.1 mol/L的磷酸氢二钠溶液与0.1 mol/L的磷酸二氢钾混合制得,并且调制其酸碱度为7.4。
5.如权利要求1所述一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法,所述二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液,其特征在于,制备步骤如下:
1)二氧化硅的制备及其氨基化
25 ~ 75 mL无水乙醇与3 mL超纯水共混,用油浴锅加热至40 ℃,随后,向烧瓶中加入1~ 7 mL硅酸四丁酯,搅拌10 min后向其中逐滴加入20 mL、质量分数为1% ~ 28%的氨水溶液;滴加完之后氨水继续搅拌4 h;最后,将得到的悬浊液离心并洗涤至中性,干燥,制得二氧化硅;随后,将0.1 ~ 1 g二氧化硅加入到溶解有0.2 ~ 2 mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷的无水甲苯中,超声0.5 h后转移至油浴锅中40 ~ 90 ℃下搅拌24 h;对所得到的沉淀产物离心,超纯水洗涤3次,干燥后得到氨基化的二氧化硅;
2)巯基包裹硫化铅量子点的制备
7 ~ 21 μL巯基乙酸加入到25 mL的1 ~ 7 mmol/L的硝酸铅溶液后,氮气下鼓泡20 min并用1 mol/L 的氢氧化钠溶液调节pH值为5 ~ 12,继续鼓泡20 min后,加入2 mL浓度为0.01 ~ 0.015 mol/L的Na2S溶液,持续搅拌4 h后得到巯基包裹的硫化铅量子点;
3)二氧化硅/硫化铅的制备
将1 ~ 100 mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和1 ~ 100 mg N-羟基琥珀酰亚胺溶于3 ~ 30 mL硫化铅量子点中,随后将1 ~ 10 mg氨基化二氧化硅加入到上述溶液中超声搅拌1.5 h,最后,将所得产物离心,超纯水洗涤三次;干燥后制得二氧化硅/硫化铅材料;
4)二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体的制备
向0.2 ~ 2 mL、1 μg/mL的氨基末端脑钠肽前体检测抗体中加入10 μL、5 mg/mL的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐水溶液和10 μL、1 mg/mL N-羟基琥珀酰亚胺水溶液,4 ℃下振荡30 min;将0.5 ~ 5 mg二氧化硅/硫化铅材料加入到上述溶液中后继续孵化12 h;随后再向上述溶液中加入3 ~ 100 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白,37 ℃下振荡1 h后用磷酸盐缓冲溶液离心洗涤3次;所得沉淀产物再次分散于2 mL浓度为0.1 mol/L的磷酸盐缓冲溶液中,制得了二氧化硅/硫化铅-氨基末端脑钠肽前体检测抗体溶液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810840278.8A CN108761095B (zh) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810840278.8A CN108761095B (zh) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法及应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108761095A CN108761095A (zh) | 2018-11-06 |
CN108761095B true CN108761095B (zh) | 2021-03-19 |
Family
ID=63971986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810840278.8A Expired - Fee Related CN108761095B (zh) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法及应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108761095B (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110320253B (zh) * | 2019-06-19 | 2021-06-29 | 济南大学 | 一种前列腺特异性抗原检测的光致电化学传感器的构建 |
CN110849948A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-02-28 | 济南大学 | 一种锌掺杂的二氧化锡/二硫化锡-金纳米复合材料的光电化学免疫传感器的制备及应用 |
CN111337660A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-06-26 | 上海循益生物技术有限公司 | 一种化学发光液的应用方法 |
CN111273014B (zh) * | 2020-03-06 | 2024-01-30 | 安徽大学 | 一种检测前列腺特异性抗原的光电化学免疫传感器及其制备方法 |
CN113880132B (zh) * | 2021-10-25 | 2023-05-30 | 济南大学 | 一种3dom结构的氮掺杂二氧化锡材料及其制备方法与应用 |
CN113960143B (zh) * | 2021-10-27 | 2024-01-16 | 广东五研检测技术有限公司 | 一种基于ecl共反应剂加速剂的传感平台及制备方法和应用 |
CN114231271B (zh) * | 2021-12-13 | 2023-06-23 | 巢湖学院 | 铕(iii)配合物-有序介孔氮化碳光学氧传感材料制备方法 |
CN116037189B (zh) * | 2023-02-06 | 2024-03-01 | 重庆医科大学 | 用于抗坏血酸/葡萄糖检测的Co/Mn双金属位点单原子催化剂 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4293310A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-06 | University Of Pittsburgh | Photoelectrochemical immunoassay |
CN107045010B (zh) * | 2017-01-19 | 2019-03-15 | 济南大学 | 基于二硫化锡-介孔氮化碳的光电化学传感器的制备方法 |
-
2018
- 2018-07-27 CN CN201810840278.8A patent/CN108761095B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108761095A (zh) | 2018-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108761095B (zh) | 一种基于二氧化锡/二硫化锡/介孔氮化碳的光电化学免疫传感器的制备方法及应用 | |
CN108287187B (zh) | 一种电化学发光传感器 | |
CN108828042B (zh) | 一种心肌钙蛋白i的夹心型光电化学传感器的制备方法 | |
CN109283235B (zh) | 一种基于NSCQDs/Bi2S3的光电化学传感器及其制备方法 | |
CN108845015B (zh) | 一种基于三氧化钨复合材料的光电化学黄曲霉毒素b1传感器的制备方法及应用 | |
CN109060898B (zh) | 基于CeO2-CdS减弱型的脑利钠肽抗原光电化学传感器的制备方法 | |
CN107121462B (zh) | 一种硫化铜/二氧化硅双重减弱硫化镉/碳掺杂二氧化钛胰岛素光电化学传感器的制备方法 | |
CN109115751B (zh) | 针对呕吐毒素的TiO2-B整合型免过氧化氢电致化学发光传感器的构建 | |
Zhou et al. | Ultrasensitive immunoassay based on a pseudobienzyme amplifying system of choline oxidase and luminol-reduced Pt@ Au hybrid nanoflowers | |
CN109142745B (zh) | 一种基于二氧化锡/碳酸镉/硫化镉的光电化学免疫传感器的制备方法及应用 | |
CN110346438B (zh) | 一种基于PbS/Co3O4复合物信号减弱型光电化学免疫传感器的制备方法 | |
CN106290514B (zh) | 一种基于硅酞菁功能化的TiO2介观晶体的黄曲霉毒素光电化学检测方法 | |
CN110927238B (zh) | 一种检测前列腺特异性抗原的夹心型光电化学传感器的制备方法及应用 | |
CN107831198A (zh) | 一种基于多级微米立方锡酸锌复合材料的光电化学心肌钙蛋白i传感器的制备方法及应用 | |
CN110261448B (zh) | 一种基于锌钛复合材料的信号抑制型光电化学降钙素原传感器的制备方法及应用 | |
CN109655510B (zh) | 一种基于片状硫钼化铜的心肌肌钙蛋白i免疫传感器的构建 | |
CN109991290A (zh) | 以异质结和金纳米粒子间能量共振转移为机理的光电化学适配体传感器的构建方法 | |
CN111273014B (zh) | 一种检测前列腺特异性抗原的光电化学免疫传感器及其制备方法 | |
CN113092452A (zh) | 一种生物化学传感器的制备方法及应用 | |
CN112326755B (zh) | 基于hrp扩增用于检测肺癌标志物cyfra21-1光电免疫传感器的制备方法 | |
CN112526135A (zh) | 一种检测前列腺特异性抗原的光电化学生物传感器的制备方法及应用 | |
CN113588758A (zh) | 一种基于AgBiS2的光电化学传感器检测金黄色葡萄球菌的方法 | |
CN110687176B (zh) | 一种基于锌和钼共掺杂钒酸铋阵列的光电化学己烯雌酚传感器的制备方法 | |
CN116698822A (zh) | Hg2+可视化定量检测装置、制备方法及检测方法 | |
CN105372307A (zh) | 一种检测转基因CaMV35S启动子的电极的制备方法及用途 |
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 | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210319 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |