CN110220888B - 一种三联吡啶钌功能化mof的电化学发光传感器的制备方法 - Google Patents

一种三联吡啶钌功能化mof的电化学发光传感器的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110220888B
CN110220888B CN201910428824.1A CN201910428824A CN110220888B CN 110220888 B CN110220888 B CN 110220888B CN 201910428824 A CN201910428824 A CN 201910428824A CN 110220888 B CN110220888 B CN 110220888B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ruthenium
electrode
terpyridyl
functionalized
preparation
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
CN201910428824.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110220888A (zh
Inventor
魏琴
王超
鞠熀先
范大伟
匡轩
魏东
张诺
吴丹
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.)
University of Jinan
Original Assignee
University of Jinan
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 University of Jinan filed Critical University of Jinan
Priority to CN201910428824.1A priority Critical patent/CN110220888B/zh
Publication of CN110220888A publication Critical patent/CN110220888A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110220888B publication Critical patent/CN110220888B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • G01N27/3277—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction being a redox reaction, e.g. detection by cyclic voltammetry

Abstract

本发明涉及一种三联吡啶钌功能化MOF检测降钙素原的电化学发光免疫传感器的制备方法，属于电化学发光传感器领域。本发明以三联吡啶钌功能化的MIL‑101(Al):Ru作为发光体，并以聚乙烯亚胺作为共反应剂，合成了自增强型电化学发光复合物来提高三联吡啶钌ECL信号的强度和稳定性，同时以铜离子功能化四氧化三铁‑聚多巴胺纳米球作为猝灭探针来高效猝灭三联吡啶钌的ECL，实现了在500 fg·mL‑1‑100 ng·mL‑1线性范围内对PCT的灵敏检测，检测限为0.18 pg·mL‑1。

Description

一种三联吡啶钌功能化MOF的电化学发光传感器的制备方法
技术领域
本发明涉及一种三联吡啶钌功能化MOF检测降钙素原的电化学发光免疫传感器的制备方法。具体是采用自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物作为发光体，以铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球作为猝灭剂，制备了一种检测降钙素原的信号猝灭型电化学发光传感器，属于电化学发光传感器领域。
背景技术
降钙素原（procalcitonin，PCT）是降钙素的前肽物质，是由甲状腺细胞产生的含116个氨基酸的蛋白质，正常人体血液中PCT水平低于0.1 ng/mL，而细菌感染患者、败血症患者体内PCT水平相当于正常人的上千倍。降钙素原反映了全身炎症反应的活跃程度，与其他感染指标相比诊断准确性高，目前已经成为诊断细菌感染敏感且特异的指标，用于临床感染性疾病的鉴别诊断。因此，早期、动态监测PCT水平，对明确血流感染、评估抗感染治疗效果及合理使用抗菌药物具有重要的价值。目前检测PCT含量常用的方法有电化学免疫分析、表面等离子共振、酶联免疫分析等。鉴于电化学免疫分析灵敏度低，酶联免疫分析操作繁琐、耗费时间长，表面等离子共振稳定性差、易受干扰等问题，本发明提出了一种高灵敏、高选择性的猝灭型电化学发光免疫分析策略用于PCT的检测。电化学发光（Electrochemiluminescence，ECL）结合了电化学电位可控和化学发光高灵敏度的特点，已经发展成为一种极具应用潜力的分析方法。
作为常用的电化学发光试剂，三联吡啶钌由于其良好的水溶性，如何将其稳定地修饰在电极表面是使其能更好应用的关键性问题。利用金属有机框架材料（MOF）比表面积大、孔径可调等特点，本发明合成了一种三联吡啶钌功能化的MOF（MIL-101(Al):Ru），MIL-101(Al)具有1.2 nm和1.6 nm两种孔径，能够将三联吡啶钌封装在其内部，从而实现在电极表面大量且稳定地固载三联吡啶钌。自增强型ECL复合物已经广泛地应用于电化学发光信号放大策略中，它将ECL发光体和共反应剂结合到同一纳米结构内，不仅能够缩短电子传递距离、减少能量损失，而且能简化操作步骤、节省操作时间。通过MOF实现三联吡啶钌的大量固载，同时共反应剂聚乙烯亚胺（PEI）与三联吡啶钌形成自增强型发光材料，获得强而稳定的初始ECL信号。而猝灭型传感策略的应用前提是初始ECL信号必须强而稳定，并且猝灭探针应该有高效的猝灭能力。聚多巴胺（PDA）由于生物相容性好、易于功能化和吸附等特点被广泛应用于生物传感和生物医药等领域。在碱性环境下，多巴胺能够发生自聚合反应，在四氧化三铁纳米球表面形成一层PDA壳，而PDA能够通过席夫碱反应或麦克尔加成反应与蛋白质的氨基反应，因此抗体不需要任何活化步骤就能够连接到PDA表面。此外，利用PDA能够吸附污水中重金属离子的特点，对三联吡啶钌有猝灭效果的铜离子能够吸附在PDA表面，从而得到对三联吡啶钌有高效猝灭能力的猝灭探针。
发明内容
本发明的目的之一是合成三联吡啶钌功能化的MIL-101(Al)并将其作为ECL发光体。在MIL-101(Al)的合成过程中通过调节反应物的摩尔比和反应温度来控制MOF的形貌，将三联吡啶钌大量地封装在MOF内部，从而得到强而稳定的电化学发光信号。
本发明的目的之二是以聚乙烯亚胺作为三联吡啶钌的共反应剂，将聚乙烯亚胺和三联吡啶钌共价连接在同一纳米结构内，构建自增强型电化学发光复合物，缩短发光体和共反应剂的电子传输距离，减少能量损失，从而实现发光体ECL信号的放大。
本发明的目的之三是合成铜离子功能化的四氧化三铁-聚多巴胺复合物作为猝灭探针。包裹在四氧化三铁表面的聚多巴胺由于具有苯醌结构能够猝灭三联吡啶钌的电化学发光信号，同时利用聚多巴胺的吸附特性，将铜离子吸附在聚多巴胺表面，由于激发态电子传递或能量传递，铜离子能够进一步猝灭三联吡啶钌的电化学发光。
本发明的目的之四是利用猝灭型免疫分析策略，实现对PCT的高效灵敏测定。将具有强而稳定ECL信号的自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物作为传感平台来固定捕获抗体，将具有高效猝灭能力的铜离子功能化的四氧化三铁-聚多巴胺复合物作为猝灭探针来固定检测抗体，以PCT抗原作为目标物，构建信号猝灭型ECL免疫传感器，根据猝灭探针固定在电极表面前后电化学发光信号的变化，实现对PCT浓度的定量分析。
本发明的技术方案
一种三联吡啶钌功能化MOF的电化学发光传感器的制备方法，制备步骤如下：
（1）将直径为4 mm的玻碳电极用0.05 μm氧化铝粉打磨抛光至镜面，再用超纯水洗涤干净；
（2）将4~8 µL自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物MIL-101(Al):Ru-PEI-Au水溶液滴涂到电极表面，室温保存至干燥；
（3）继续滴涂6 μL、浓度为10 μg/mL的降钙素原捕获抗体标准溶液于玻碳电极表面，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（4）继续滴涂3 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液，封闭非特异性活性位点，4ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（5）继续将6 μL、浓度为500 fg/mL～100 ng/mL的一系列不同浓度的降钙素原抗体标准溶液滴涂在电极表面，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（6）将5~10 μL所制得的铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球与降钙素原检测抗体的复合物Fe3O4@PDA-CuxO-Ab2水溶液滴涂到电极表面，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗，即制得检测降钙素原的电化学发光免疫传感器。
一种三联吡啶钌功能化MOF的电化学发光传感器的制备方法，所述自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物MIL-101(Al):Ru-PEI-Au，制备步骤如下：
（1）制备三联吡啶钌功能化MOF
将0.1～0.5 mmol氧化铝与0.3～0.7 mmol 2-氨基对苯二甲酸加入到12 mL N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后加入0.02~0.06 mmol三联吡啶钌，磁力搅拌10分钟后转移至反应釜中，100～150 ºC反应72小时，离心后，将沉淀用N，N-二甲基甲酰胺洗涤三次后置于真空干燥箱，60 ºC干燥后得到MIL-101(Al):Ru；
（2）制备自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物
将5mL，5 mg/mL的MIL-101(Al):Ru水溶液与1 mL含有400 mM 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和100 mM N-羟基琥珀酰亚胺的水溶液混合来活化MIL-101(Al):Ru的羧基，然后逐滴滴加0.2~1 mL质量分数为1%的聚乙烯亚胺PEI水溶液，搅拌4小时，离心后分散到10 mL金纳米粒子溶液中，再振荡12小时后得到MIL-101(Al):Ru-PEI-Au。
一种三联吡啶钌功能化MOF的电化学发光传感器的制备方法，所述铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球以及降钙素原检测抗体的复合物Fe3O4@PDA-CuxO-Ab2，制备步骤如下：
（1）制备四氧化三铁-聚多巴胺纳米球
将3～7 mmol三氯化铁分散到40 mL乙二醇中，然后加入44 mmol醋酸钠和1 g聚乙二醇，搅拌30分钟后转移至反应釜中，180～200 ºC反应5～10小时后，通过磁性分离得到四氧化三铁纳米颗粒；将50 mg四氧化三铁纳米颗粒和100 mg盐酸多巴胺分散到60 mL pH为8.5的Tris缓冲液和50 mL异丙醇的混合液中，搅拌36小时后磁性分离得到核-壳结构的Fe3O4@PDA纳米球；
（2）制备铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球与降钙素原检测抗体的复合物
利用PDA的还原和吸附性质，将50 mg四氧化三铁-聚多巴胺纳米球和0.001~0.005mol CuCl2·2H2O溶解到100 mL超纯水中，室温下搅拌8小时，磁性分离后置于真空干燥箱，60 ºC干燥12小时得到Fe3O4@PDA-CuxO；将1 mL，10 mg/mL的Fe3O4@PDA-CuxO与1 mL，10 μg/mL的降钙素原检测抗体混合，4 ºC下孵化12小时得到Fe3O4@PDA-CuxO-Ab2复合物。
一种三联吡啶钌功能化MOF的电化学发光传感器的制备方法得到的传感器用于降钙素原的检测，检测步骤如下：
（1）将Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极、所制得的电化学发光传感器作为工作电极，连接在化学发光检测仪的暗盒中，将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起；
（2）化学发光检测仪参数设置为，光电倍增管的高压设置为600 V，扫描速率设置为0.1 V/s；
（3）电化学工作站参数设置为，循环伏安扫描电位范围为0 V～1.2 V，扫描速率设置为0.1 V/s；
（4）以10 mL磷酸盐缓冲溶液作为电解质，通过电化学发光法检测不同浓度的降钙素原抗体产生的电化学发光信号强度；所述磷酸盐缓冲溶液，其pH为7.4，用0.1 mol/L磷酸氢二钠和0.1 mol/L磷酸二氢钾配制；
（5）根据所得的电化学发光强度值与降钙素原抗体浓度对数的线性关系，绘制工作曲线。
本发明的有益成果
（1）三联吡啶钌功能化的MIL-101(Al)具有空心多孔结构，比表面积大，显著提高了三联吡啶钌在电极上的固载量，从而增强了该猝灭型电化学发光传感器的初始ECL强度，提高了三联吡啶钌ECL信号的稳定性；
（2）将共反应剂聚乙烯亚胺和三联吡啶钌共价连接所合成的自增强电化学发光复合物缩短了发光体和共反应剂的电子传递距离，减少了能量损失，进一步增强了三联吡啶钌功能化MIL-101(Al)的ECL强度，并且聚乙烯亚胺包裹在MIL-101(Al)表面阻止了三联吡啶钌溶解在水中。与将共反应剂聚乙烯亚胺滴加到电解液中相比，自增强型三联吡啶钌功能化MIL-101(Al)的ECL信号增强了4200 a.u.，并且达到ECL峰值的时间缩短了0.2 秒。此外，考虑到MIL-101(Al)的导电性较差，将金纳米粒子通过Au-NH2键连接到聚乙烯亚胺表面，从而获得了强而稳定的初始ECL信号。
（3）四氧化三铁-聚多巴胺核-壳纳米球具有良好的生物相容性，不需要复杂的活化步骤就可以与检测抗体连接。通过检测抗体与抗原之间的免疫反应，聚多巴胺结构中的苯醌猝灭了三联吡啶钌的电化学发光信号，使初始ECL信号降低了三分之一；吸附在聚多巴胺表面的铜离子抑制了激发态三联吡啶钌分子的产生，使初始ECL信号显著降低，因此铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球对三联吡啶钌功能化的MIL-101(Al)具有双重猝灭效果。
（4）本发明通过自增强型ECL放大策略合成了三联吡啶钌功能化的MIL-101(Al)，并将其作为传感平台得到强而稳定的初始ECL信号，以铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球作为猝灭探针，聚多巴胺和铜离子的双重猝灭效果能够显著降低初始ECL信号，从而根据抗原浓度和最终ECL信号的线性关系，构建了信号猝灭型免疫传感器，在500 fg/mL～100 ng/mL浓度范围内实现了对PCT的高选择性和高灵敏检测，检测限低至0.18 pg/mL。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1一种三联吡啶钌功能化MOF的电化学发光传感器的制备方法
（1）将直径为4 mm的玻碳电极用0.05 μm氧化铝粉打磨抛光至镜面，再用超纯水洗涤干净；
（2）将5 µL自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物MIL-101(Al):Ru-PEI-Au水溶液滴涂到电极表面，室温保存至干燥；
（3）继续滴涂6 μL、浓度为10 μg/mL的降钙素原捕获抗体标准溶液于玻碳电极表面，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（4）继续滴涂3 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液，封闭非特异性活性位点，4ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（5）继续将6 μL、浓度为500 fg/mL～100 ng/mL的一系列不同浓度的降钙素原抗体标准溶液滴涂在电极表面，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（6）将10 μL所制得的铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球与降钙素原检测抗体的复合物Fe3O4@PDA-CuxO-Ab2水溶液滴涂到电极表面，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗，即制得检测降钙素原的电化学发光免疫传感器。
实施例2 一种三联吡啶钌功能化MOF的电化学发光传感器的制备方法
（1）将直径为4 mm的玻碳电极用0.05 μm氧化铝粉打磨抛光至镜面，再用超纯水洗涤干净；
（2）将6 µL自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物MIL-101(Al):Ru-PEI-Au水溶液滴涂到电极表面，室温保存至干燥；
（3）继续滴涂6 μL、浓度为10 μg/mL的降钙素原捕获抗体标准溶液于玻碳电极表面，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（4）继续滴涂3 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液，封闭非特异性活性位点，4ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（5）继续将6 μL、浓度为500 fg/mL～100 ng/mL的一系列不同浓度的降钙素原抗体标准溶液滴涂在电极表面，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（6）将6 μL所制得的铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球与降钙素原检测抗体的复合物Fe3O4@PDA-CuxO-Ab2水溶液滴涂到电极表面，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗，即制得检测降钙素原的电化学发光免疫传感器。
实施例3制备自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物
（1）制备三联吡啶钌功能化MOF
将0.3 mmol氧化铝与0.3 mmol 2-氨基对苯二甲酸加入到12 mL N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后加入0.03 mmol三联吡啶钌，磁力搅拌10分钟后转移至反应釜中，120 ºC反应72小时，离心后，将沉淀用N，N-二甲基甲酰胺洗涤三次后置于真空干燥箱，60 ºC干燥后得到MIL-101(Al):Ru；
（2）制备自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物
将5mL，5 mg/mL的MIL-101(Al):Ru水溶液与1 mL含有400 mM 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和100 mM N-羟基琥珀酰亚胺的水溶液混合来活化MIL-101(Al):Ru的羧基，然后逐滴滴加0.5 mL质量分数为1%的聚乙烯亚胺PEI水溶液，搅拌4小时，离心后分散到10 mL金纳米粒子溶液中，再振荡12小时后得到MIL-101(Al):Ru-PEI-Au。
实施例4制备自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物
（1）制备三联吡啶钌功能化MOF
将0.3 mmol氧化铝与0.6 mmol 2-氨基对苯二甲酸加入到12 mL N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后加入0.06 mmol三联吡啶钌，磁力搅拌10分钟后转移至反应釜中，150 ºC反应72小时，离心后，将沉淀用N，N-二甲基甲酰胺洗涤三次后置于真空干燥箱，60 ºC干燥后得到MIL-101(Al):Ru；
（2）制备自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物
将5mL，5 mg/mL的MIL-101(Al):Ru水溶液与1 mL含有400 mM 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和100 mM N-羟基琥珀酰亚胺的水溶液混合来活化MIL-101(Al):Ru的羧基，然后逐滴滴加1 mL质量分数为1%的聚乙烯亚胺PEI水溶液，搅拌4小时，离心后分散到10 mL金纳米粒子溶液中，再振荡12小时后得到MIL-101(Al):Ru-PEI-Au。
实施例5制备铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球以及降钙素原检测抗体的复合物
（1）制备四氧化三铁-聚多巴胺纳米球
将3 mmol三氯化铁分散到40 mL乙二醇中，然后加入44 mmol醋酸钠和1 g聚乙二醇，搅拌30分钟后转移至反应釜中，180 ºC反应10小时后，通过磁性分离得到四氧化三铁纳米颗粒；将50 mg四氧化三铁纳米颗粒和100 mg盐酸多巴胺分散到60 mL pH为8.5的Tris缓冲液和50 mL异丙醇的混合液中，搅拌36小时后磁性分离得到核-壳结构的Fe3O4@PDA纳米球；
（2）制备铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球与降钙素原检测抗体的复合物
利用PDA的还原和吸附性质，将50 mg四氧化三铁-聚多巴胺纳米球和0.002 molCuCl2·2H2O溶解到100 mL超纯水中，室温下搅拌8小时，磁性分离后置于真空干燥箱，60 ºC干燥12小时得到Fe3O4@PDA-CuxO；将1 mL，10 mg/mL的Fe3O4@PDA-CuxO与1 mL，10 μg/mL的降钙素原检测抗体混合，4 ºC下孵化12小时得到Fe3O4@PDA-CuxO-Ab2复合物。
实施例6制备铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球以及降钙素原检测抗体的复合物
（1）制备四氧化三铁-聚多巴胺纳米球
将6 mmol三氯化铁分散到40 mL乙二醇中，然后加入44 mmol醋酸钠和1 g聚乙二醇，搅拌30分钟后转移至反应釜中，200 ºC反应5小时后，通过磁性分离得到四氧化三铁纳米颗粒；将50 mg四氧化三铁纳米颗粒和100 mg盐酸多巴胺分散到60 mL pH为8.5的Tris缓冲液和50 mL异丙醇的混合液中，搅拌36小时后磁性分离得到核-壳结构的Fe3O4@PDA纳米球；
（2）制备铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球与降钙素原检测抗体的复合物
利用PDA的还原和吸附性质，将50 mg四氧化三铁-聚多巴胺纳米球和0.005 molCuCl2·2H2O溶解到100 mL超纯水中，室温下搅拌8小时，磁性分离后置于真空干燥箱，60 ºC干燥12小时得到Fe3O4@PDA-CuxO；将1 mL，10 mg/mL的Fe3O4@PDA-CuxO与1 mL，10 μg/mL的降钙素原检测抗体混合，4 ºC下孵化12小时得到Fe3O4@PDA-CuxO-Ab2复合物。
实施例7 降钙素原的检测
（1）将Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极、所制得的电化学发光传感器作为工作电极，连接在化学发光检测仪的暗盒中，将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起；
（2）化学发光检测仪参数设置为，光电倍增管的高压设置为600 V，扫描速率设置为0.05 V/s；
（3）电化学工作站参数设置为，循环伏安扫描电位范围为0 V～1.2 V，扫描速率设置为0.05 V/s；
（4）以10 mL磷酸盐缓冲溶液作为电解质，通过电化学发光法检测不同浓度的降钙素原抗体产生的电化学发光信号强度；所述磷酸盐缓冲溶液，其pH为7.4，用0.1 mol/L磷酸氢二钠和0.1 mol/L磷酸二氢钾配制；
（5）根据所得的电化学发光强度值与降钙素原抗体浓度对数的线性关系，绘制工作曲线。
实施例8降钙素原的检测
（1）将Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极、所制得的电化学发光传感器作为工作电极，连接在化学发光检测仪的暗盒中，将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起；
（2）化学发光检测仪参数设置为，光电倍增管的高压设置为800 V，扫描速率设置为0.1 V/s；
（3）电化学工作站参数设置为，循环伏安扫描电位范围为0 V～1.2 V，扫描速率设置为0.1 V/s；
（4）以10 mL磷酸盐缓冲溶液作为电解质，通过电化学发光法检测不同浓度的降钙素原抗体产生的电化学发光信号强度；所述磷酸盐缓冲溶液，其pH为7.4，用0.1 mol/L磷酸氢二钠和0.1 mol/L磷酸二氢钾配制；
（5）根据所得的电化学发光强度值与降钙素原抗体浓度对数的线性关系，绘制工作曲线。
实施例9
应用实施例1和2构建的传感器按照实施例7和8的检测方法对降钙素原抗原溶液进行了检测，测得传感器的线性检测范围为500 fg/mL～100 ng/mL，检测限为0.18 pg/mL。

Claims (4)

1.一种三联吡啶钌功能化MOF的电化学发光传感器的制备方法，其特征在于，电化学发光免疫传感器的制备包括以下步骤：
（1）将直径为4 mm的玻碳电极用0.05 μm氧化铝粉打磨抛光至镜面，再用超纯水洗涤干净；
（2）将4~8 µL自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物MIL-101(Al):Ru-PEI-Au水溶液滴涂到电极表面，室温保存至干燥；
（3）继续滴涂6 μL、浓度为10 μg/mL的降钙素原捕获抗体标准溶液于玻碳电极表面，4ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（4）继续滴涂3 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液，封闭非特异性活性位点，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（5）继续将6 μL、浓度为500 fg/mL～100 ng/mL的一系列不同浓度的降钙素原抗体标准溶液滴涂在电极表面，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（6）将5~10 μL所制得的铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球与降钙素原检测抗体的复合物Fe3O4@PDA-CuxO-Ab2水溶液滴涂到电极表面，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗，即制得检测降钙素原的电化学发光免疫传感器。
2.如权利要求1所述的一种三联吡啶钌功能化MOF的电化学发光传感器的制备方法，所述自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物MIL-101(Al):Ru-PEI-Au，其特征在于，制备步骤如下：
（1）制备三联吡啶钌功能化MOF
将0.1～0.5 mmol氧化铝与0.3～0.7 mmol 2-氨基对苯二甲酸加入到12 mL N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后加入0.02~0.06 mmol三联吡啶钌，磁力搅拌10分钟后转移至反应釜中，100～150 ºC反应72小时，离心后，将沉淀用N，N-二甲基甲酰胺洗涤三次后置于真空干燥箱，60 ºC干燥后得到MIL-101(Al):Ru；
（2）制备自增强型三联吡啶钌功能化MOF与金纳米粒子的复合物
将5mL，5 mg/mL的MIL-101(Al):Ru水溶液与1 mL含有400 mM 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和100 mM N-羟基琥珀酰亚胺的水溶液混合来活化MIL-101(Al):Ru的羧基，然后逐滴滴加0.2~1 mL质量分数为1%的聚乙烯亚胺PEI水溶液，搅拌4小时，离心后分散到10 mL金纳米粒子溶液中，再振荡12小时后得到MIL-101(Al):Ru-PEI-Au。
3.如权利要求1所述的一种三联吡啶钌功能化MOF的电化学发光传感器的制备方法，所述铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球以及降钙素原检测抗体的复合物Fe3O4@PDA-CuxO-Ab2，其特征在于，制备步骤如下：
（1）制备四氧化三铁-聚多巴胺纳米球
将3～7 mmol三氯化铁分散到40 mL乙二醇中，然后加入44 mmol醋酸钠和1 g聚乙二醇，搅拌30分钟后转移至反应釜中，180～200 ºC反应5～10小时后，通过磁性分离得到四氧化三铁纳米颗粒；将50 mg四氧化三铁纳米颗粒和100 mg盐酸多巴胺分散到60 mL pH为8.5的Tris缓冲液和50 mL异丙醇的混合液中，搅拌36小时后磁性分离得到核-壳结构的Fe3O4@PDA纳米球；
（2）制备铜离子功能化四氧化三铁-聚多巴胺纳米球与降钙素原检测抗体的复合物
利用PDA的还原和吸附性质，将50 mg四氧化三铁-聚多巴胺纳米球和0.001~0.005 molCuCl2·2H2O溶解到100 mL超纯水中，室温下搅拌8小时，磁性分离后置于真空干燥箱，60 ºC干燥12小时得到Fe3O4@PDA-CuxO；将1 mL，10 mg/mL的Fe3O4@PDA-CuxO与1 mL，10 μg/mL的降钙素原检测抗体混合，4 ºC下孵化12小时得到Fe3O4@PDA-CuxO-Ab2复合物。
4.如权利要求1所述一种三联吡啶钌功能化MOF的电化学发光传感器的制备方法得到的传感器用于降钙素原的检测，其特征在于，所述检测的具体步骤如下：
（1）将Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极、所制得的电化学发光传感器作为工作电极，连接在化学发光检测仪的暗盒中，将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起；
（2）化学发光检测仪参数设置为，光电倍增管的高压设置为600 V，扫描速率设置为0.1V/s；
（3）电化学工作站参数设置为，循环伏安扫描电位范围为0 V～1.2 V，扫描速率设置为0.1 V/s；
（4）以10 mL磷酸盐缓冲溶液作为电解质，通过电化学发光法检测不同浓度的降钙素原抗体产生的电化学发光信号强度；所述磷酸盐缓冲溶液，其pH为7.4，用0.1 mol/L磷酸氢二钠和0.1 mol/L磷酸二氢钾配制；
（5）根据所得的电化学发光强度值与降钙素原抗体浓度对数的线性关系，绘制工作曲线。
CN201910428824.1A 2019-05-22 2019-05-22 一种三联吡啶钌功能化mof的电化学发光传感器的制备方法 Active CN110220888B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910428824.1A CN110220888B (zh) 2019-05-22 2019-05-22 一种三联吡啶钌功能化mof的电化学发光传感器的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910428824.1A CN110220888B (zh) 2019-05-22 2019-05-22 一种三联吡啶钌功能化mof的电化学发光传感器的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110220888A CN110220888A (zh) 2019-09-10
CN110220888B true CN110220888B (zh) 2021-09-28

Family

ID=67821527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910428824.1A Active CN110220888B (zh) 2019-05-22 2019-05-22 一种三联吡啶钌功能化mof的电化学发光传感器的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110220888B (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110702759B (zh) * 2019-10-08 2021-04-27 西北大学 一种检测甲胎蛋白的zif-8复合材料电化学免疫传感器及其制备方法和应用
CN110687172B (zh) * 2019-10-17 2021-12-03 山东师范大学 一种电化学发光生物传感器、制备方法及其在碱基切除修复酶检测中的应用
CN110794017B (zh) * 2019-10-29 2022-06-10 济南大学 一种检测降钙素原的电化学免疫传感器的制备方法
CN110687177B (zh) * 2019-11-26 2021-12-28 济南大学 一种检测降钙素原电化学发光传感器的制备方法
CN110907511B (zh) * 2019-12-12 2021-12-03 济南大学 一种金-姜黄素纳米粒子猝灭CdS杂化TiO2纳米带检测胰岛素的电化学发光传感器
CN111693584B (zh) * 2020-06-03 2022-11-01 东南大学 氧缺陷型氧化vib族元素量子点作为电化学发光反应共反应剂的应用
CN111830101B (zh) * 2020-06-23 2023-01-17 济南大学 一种掺杂二茂铁甲酸的ZIF-8猝灭RuSi纳米微粒检测降钙素原的电化学发光传感器
CN111978948B (zh) * 2020-07-10 2022-06-10 浙江师范大学 一种基于氨基化联吡啶钌的电致化学发光纳米发光体的制备方法
CN112147191A (zh) * 2020-08-24 2020-12-29 济南大学 一种金簇修饰铜钴材料检测降钙素原的电化学发光传感器的制备方法
CN112147193A (zh) * 2020-08-24 2020-12-29 济南大学 一种金簇功能化铜钴材料检测肺癌的电致化学发光传感器的制备方法
CN114152604A (zh) * 2020-09-07 2022-03-08 南京大学 一种用于细胞成像的无试剂电致化学发光检测方法
CN113155916B (zh) * 2021-02-08 2024-02-13 中国科学院长春应用化学研究所 一种固态电化学发光探针及其制备方法
CN113403369B (zh) * 2021-06-25 2023-11-14 江苏省原子医学研究所 一种检测SARS-CoV-2 RNA的探针组、ECL生物传感器及其制备方法和应用
CN113533476B (zh) * 2021-07-14 2022-02-18 吉林大学 一种ecl传感芯片及其制备方法和应用
CN114594151B (zh) * 2022-02-25 2023-12-01 北京工业大学 半胱胺作为电致化学发光共反应剂的应用
CN115032247A (zh) * 2022-07-04 2022-09-09 山东理工大学 一种基于硼氟(bodipy)发光体的电化学发光免疫传感器制备方法
CN115304781B (zh) * 2022-08-08 2023-12-01 南方医科大学皮肤病医院（广东省皮肤病医院、广东省皮肤性病防治中心、中国麻风防治研究中心） 一种基于mof框架的免扩增高效电化学发光探针及其制备方法与应用
CN115414930B (zh) * 2022-08-26 2023-10-31 重庆医科大学 Ru(bpy)32+阳极或阴极共反应物及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103901203A (zh) * 2014-04-11 2014-07-02 苏州浩欧博生物医药有限公司 一种降钙素原的化学发光定量检测试剂盒及其制备方法和检测方法
CN105866218A (zh) * 2016-03-25 2016-08-17 青岛大学 金属有机骨架UiO-66应用于光电传感器检测蛋白激酶活性
CN106324060A (zh) * 2016-11-01 2017-01-11 济南大学 一种基于AuNPs/Cu‑MOF标记的PCT电化学免疫传感器的制备方法及应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009123737A2 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Becton, Dickinson And Company Advanced detection of sepsis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103901203A (zh) * 2014-04-11 2014-07-02 苏州浩欧博生物医药有限公司 一种降钙素原的化学发光定量检测试剂盒及其制备方法和检测方法
CN105866218A (zh) * 2016-03-25 2016-08-17 青岛大学 金属有机骨架UiO-66应用于光电传感器检测蛋白激酶活性
CN106324060A (zh) * 2016-11-01 2017-01-11 济南大学 一种基于AuNPs/Cu‑MOF标记的PCT电化学免疫传感器的制备方法及应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Roche降钙素原电化学发光法定量检测试剂盒的临床性能评价;范华杰等;《检验医学》;20100831;第25卷(第8期);第654-658页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110220888A (zh) 2019-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110220888B (zh) 一种三联吡啶钌功能化mof的电化学发光传感器的制备方法
Wang et al. N-(aminobutyl)-N-(ethylisoluminol) functionalized Fe-based metal-organic frameworks with intrinsic mimic peroxidase activity for sensitive electrochemiluminescence mucin1 determination
CN110794017B (zh) 一种检测降钙素原的电化学免疫传感器的制备方法
CN108663424B (zh) 一种基于海胆状核壳型金@钯纳米球的免疫传感器的制备方法及应用
CN111208178B (zh) 一种基于钴基金属有机框架物双重放大苝四羧酸信号构建电化学发光传感器的方法
CN110794016B (zh) 一种基于镍钴MOFs负载二硫化钼掺杂钯纳米粒子的免疫传感器的制备方法及应用
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
CN109813786B (zh) 双金属-有机骨架材料、支架材料及其制备方法，电化学免疫传感器及其制备方法、应用
CN109613244B (zh) 一种Ag@Pt-CuS标记的免疫传感器的制备方法及应用
CN110220889B (zh) 一种双猝灭原降钙素电化学发光传感器的制备方法
CN111693571A (zh) 一种基于光寻址电位传感器检测gpc3的方法
Xue et al. Dual-quenching electrochemiluminescence resonance energy transfer system from Ru–In2S3 to α-MoO3-Au based on protect of protein bioactivity for procalcitonin detection
CN108896638B (zh) 一种基于二氧化钛掺杂石墨烯负载海参状金钯核壳纳米粒子的免疫传感器的制备方法及应用
CN108918853B (zh) 一种Pd@Ag@CeO2标记的免疫传感器的制备方法及应用
CN110618180B (zh) 一种非标记型检测前列腺特异性抗原的电化学免疫传感器的制备方法及应用
Huang et al. A metal–organic framework nanomaterial as an ideal loading platform for ultrasensitive electrochemiluminescence immunoassays
Dai et al. Recent application of metal-organic frameworks in an electrochemical immunosensor
CN108982629B (zh) 一种利用双检测方法相互验证的电流型免疫传感器的制备方法及应用
CN111830101B (zh) 一种掺杂二茂铁甲酸的ZIF-8猝灭RuSi纳米微粒检测降钙素原的电化学发光传感器
CN111766288B (zh) 一种基于富氧空位NiCo2O4电致化学发光传感器的制备方法
CN113533465A (zh) 一种基于irmof-3内外负载氮掺杂量子点复合材料的电化学免疫传感器的制备方法
Lou et al. Biocompatible protein nanogels as robust signal labels for persistent chemiluminescence immunoassays
CN117607226B (zh) 二维金属有机框架纳米材料的应用及检测沙门杆菌的方法
CN111721825B (zh) 一种基于镧系金属自发光Au@Gd-MOFs的信号增强型免疫传感器的制备方法
CN116794327B (zh) 一种电化学发光免疫传感器及其制备与应用

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