CN110244061B - 一种基于螺旋碳纳米管光热效应的玉米赤霉烯酮多通道信号检测免疫分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于螺旋碳管光热效应的玉米赤霉烯酮多通道信号检测免疫分析方法。该免疫传感系统的构筑方法是以螺旋碳管(HCNTs)标记的玉米赤酶烯酮模拟肽链作为信号探针；CuSO4‑HCl改性的聚乙烯醇(PVA)凝胶作为基底进而固定化玉米赤霉烯酮抗体(Ab)；由于肽链(peptide)所具有的模拟玉米赤霉烯酮作用，玉米赤霉烯酮可与标记的光热探针竞争结合凝胶界面上固定化的玉米赤霉烯酮抗体。此外，由于螺旋碳管在808nm近红外激光辐射下能产生强烈的光热效应，结合到传感界面上的光热探针在808nm近红外激光辐射下，引起基底温度的升高，基底重量的减少，以及基底颜色的变化。基于上述一系列现象可建立起对于玉米赤霉烯酮的超灵敏光热分析方法。

Description

一种基于螺旋碳纳米管光热效应的玉米赤霉烯酮多通道信号 检测免疫分析方法
技术领域
本发明属于新型功能材料与生物传感检测技术领域，具体涉及一种基于螺旋碳管光热效应的玉米赤霉烯酮多通道信号检测免疫分析方法。
背景技术
光热化学检测，是以光作为激发信号，以光辐射所产生的热量作为检测信号。通过光辐射引起基底局部温度升高引起不同形式的能量变化作为检测信号，可获得较高的灵敏度。在光热化学传感器的构建过程中，光热材料的选择对于信号的响应至关重要，目前所用的材料中，螺旋碳管(HCNTs)纳米材料因其独特的光热活性、无毒性，优异的化学和物理稳定性，使其成为光热化学传感器的理想材料。相比于传统的碳纳米材料，螺旋碳管(HCNTs)具有高度螺旋的3D结构和更大的比表面积，使其具有更强的光吸收能力以及更高的光热转化效率。此外，经CuSO4-HCl修饰的聚乙烯醇(PVA)凝胶在一定的温度范围表现出较强的温敏特性，并能迅速呈现出重量、温度、颜色等参数的变化。
真菌毒素是各种真菌物种的二次代谢产物，被真菌毒素污染的农作物，对人体健康和经济带来很大问题。玉米赤霉烯酮(Zearalenone)，又称F-2毒素，是分布最广的真菌毒素之一，它主要来源于玉米赤霉菌的代谢产物。玉米赤霉烯酮是一种耐高温的真菌，其广泛分布于受污染的谷物及农副产品、奶制品中，尤其是玉米及其加工制品中。玉米赤霉烯酮具有生殖发育毒性、免疫毒性及强烈的致畸毒性等，也可对内分泌造成影响，并且可能诱发肿瘤。因此发展一种玉米赤霉烯酮的无毒灵敏检测方法已成为科研工作者们研究的方向。免疫检测分析方法具有良好的灵敏性和特异性，常用于快速定量检测毒素。该方法的核心主要是抗体以及对应的抗原，通过特异性识别位点与检测物质结合。在玉米赤霉烯酮的传统检测方法中，抗原主要是玉米赤霉烯酮的标准溶液，这种抗原由于其毒性会对人体产生危害。目前已有研究者发现肽链可作为新的抗原代替传统抗原，与传统的玉米赤霉烯酮抗原相比，肽链具有无毒性，且易与其他过氧化物酶或蛋白质结合。已有实验组成功合成了能模拟玉米赤霉烯酮的肽链，将标记的肽链与玉米赤霉烯酮标准溶液竞争结合固定在凝胶表面的抗体，通过信号的变化，实现对玉米赤霉烯酮的灵敏检测。
在本实验中，CuSO4-HCl修饰的聚乙烯醇(PVA)凝胶作为基底温敏材料，P25二氧化钛(TiO2)的引入也能增大玉米赤霉烯酮抗体的负载量。本发明通过一种引入一种能模拟玉米赤霉烯酮的肽链(peptide)，将标记有螺旋碳管(HCNTs)的肽链与不同浓度的玉米赤霉烯酮标准溶液竞争结合固定的抗体，由于螺旋碳管(HCNTs)的光电效应导致凝胶基底温度显著增强，温度变化与玉米赤霉烯酮浓度在一定范围内呈线性。此外，基底温度变化亦能引起凝胶基底的重量变化，将反应后的凝胶基底用808nm近红外激光辐射，测量重量变化，重量变化值与玉米赤霉烯酮的浓度在一定范围内也呈线性。通过温度和重量变化，可实现玉米赤霉烯酮的高灵敏检测，该传感器的成功构建，为玉米赤霉烯酮的无毒检测提供了平台。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于螺旋碳纳米管光热效应的玉米赤霉烯酮多通道信号检测免疫分析方法。
为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：
(1)螺旋碳管(HCNTs)的预处理：称取一定量的螺旋碳管(HCNTs)固体，用N,N-二甲基酰胺(DMF)溶解，在超声下分散30min, 并配制成3 mg/mL的螺旋碳管(HCNTs)悬浊液;
(2)CuSO4-HCL-PVA@TiO2修饰凝胶的制备：将0.5g 聚乙烯醇(PVA)固体与2mL丙三醇加入10mL 蒸馏水中，加热并搅拌20min直至得到均匀的透明胶体；加入1 mL 0.8% 的三聚氯氰溶液，继续加热并搅拌直至胶体呈粘液状；将2.5 mL 的0.25mol/L CuSO4溶液和1.5mL 20%HCl溶液混合并加入上述聚乙烯醇胶体，加热搅拌直至胶体由蓝色变为绿色；用注射针筒吸取该胶体并注入96孔板中，每孔100μL，稍加冷却后滴入10μL 4mg/mL的P25二氧化钛(TiO2)悬浊液，使其均匀分散在胶体表面；将制得的胶状物冷却至固态，用pH 7.4的PBS 冲洗，即得到CuSO4-HCL-PVA@TiO2修饰凝胶;
(3) CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶的制备：3 mg/mL的螺旋碳管(HCNTs)悬浊液与0.5mg/mL的玉米赤霉烯酮模拟肽链(peptide)溶液（氨基酸序列为Asp-Ala-V al-Ile-Leu-Leu-Met，购买于杭州丹港生物科技有限公司）按照5:1的体积比混合并分散于10 mg/mL的氨基离子液体（1-胺乙基-3-甲基咪唑溴盐，中科院兰州化学物理研究所监制）中，加入适量25wt%的戊二醛溶并在摇匀机上摇匀吸附6h；戊二醛上的醛基与肽链上的氨基和氨基离子液体中的氨基反应，使得玉米赤霉烯酮模拟肽链(peptide)能连接到螺旋碳管(HCNTs)上，形成螺旋碳管-模拟肽链复合物(peptide-HCNTs)；离心，用二次水洗涤，去除未吸附的物质将得到的固体用二次水分散，即可得到螺旋碳管-模拟肽链复合物(peptide-HCNTs)溶液； 将步骤2）制得的CuSO4-HCL-PVA@TiO2修饰凝胶浸入不同浓度的玉米赤霉烯酮(ZEN)标准液与螺旋碳管-模拟肽链复合物(peptide-HCNTs)的混合溶液中于4°C下孵育50min，利用竞争反应结合固定在电极表面的抗体；用pH7.4的磷酸缓冲溶液冲洗凝胶表面并在室温条件下自然晾干，得到CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶；
(4) 玉米赤霉烯酮的检测：用808nm近红外激光(电功率5.2W)对CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶辐射1min,采用电子式水温温度计测量1×10-7 ng/mL–1×10-1 ng/mL之间的温度变化；用808nm近红外激光(电功率5.2W)对CuSO4-HCL-PVA@TiO2/peptide-HCNTs修饰凝胶辐射3min,采用分析天平测量1×10-7 ng/mL–1×10-1 ng/mL之间的重量变化；通过记录808nm激光辐射前后产生的不同的温度、重量变化，绘制工作曲线；用待测样品溶液代替玉米赤霉烯酮标准溶液进行检测，检测的结果通过工作曲线查得。
(5) 上述玉米赤霉烯酮模拟肽链(peptide)的氨基酸序列为Asp-Ala-V al-Ile-Leu-Leu-Met，购买于杭州丹港生物科技有限公司。
(6) 上述氨基离子液体由1-胺乙基-3-甲基咪唑溴盐配制（中科院兰州化学物理研究所监制）
上述螺旋碳管(HCNTs)材料的制备：
首先，将100 mL 1 M FeCl2溶液加入100 mL 1 M 酒石酸钾钠(C4H4O6KNa)溶液中，搅拌数分钟使混合物变为浅黄色并生成沉淀。将收集的沉淀物用去离子水洗净，直至溶液pH为7。将洗净后的沉淀物放入索氏萃取器用乙醇洗涤3h，最后在真空烘箱中90℃持续干燥3小时以去除残留的有机杂质即可得到螺旋碳管的前驱体C4H4O6Fe。将0.2g所制备的前驱体分散在石英舟上并转移到位于管式炉中的水平反应管中。接着将水平反应管在H2气氛下(气流速率为30 mL/min)依次加热到设定的合成温度(400 °C, 450 °C, 500 °C, 550 °C,600 °C，700 °C)。将温度稳定在700 °C 1h使得C4H4O6Fe反应生成HCNTs。最后，将样品在N2气氛下自然冷却至室温并溶解于40 mL 的混合酸中 (30 mL H2SO4 (98%) and 10mL HNO3(98%))，超声处理5小时。 所得沉淀经离心、去离子水多次洗涤后放置于真空干燥箱中60℃下干燥24小时即可得到纯化的HCNTs。
本发明所述的一种基于螺旋碳管光热效应的玉米赤霉烯酮多通道信号检测免疫传感器，其特征在于，所述的CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶，其由下述步骤的方法制备而成的1) 螺旋碳管(HCNTs)的预处理：称取一定量的螺旋碳管(HCNTs)固体，用N,N-二甲基酰胺溶解(DMF)，在超声下分散30min, 并配制成3 mg/mL的螺旋碳管(HCNTs)悬浊液；2）CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶的制备：将0.5g 聚乙烯醇(PVA)固体与2mL丙三醇加入10mL 蒸馏水中，加热并搅拌20min直至得到均匀的透明胶体；加入1 mL0.8% 的三聚氯氰溶液，继续加热并搅拌直至胶体呈粘液状；将2.5 mL 的0.25mol/L CuSO4溶液和1.5 mL 20%HCl溶液混合并加入上述聚乙烯醇胶体，加热搅拌直至胶体由蓝色变为绿色；用注射针筒吸取该胶体并注入96孔板中，每孔100μL，稍加冷却后滴入10μL 4mg/mL的P25二氧化钛(TiO2)悬浊液，使其均匀分散在胶体表面；将制得的胶状物冷却至固态，用pH7.4的PBS 冲洗，即得到CuSO4-HCL-PVA@TiO2修饰凝胶; 3 mg/mL的螺旋碳管(HCNTs)悬浊液与0.5mg/mL的玉米赤霉烯酮模拟肽链(peptide)溶液（氨基酸序列为Asp-Ala-V al-Ile-Leu-Leu-Met，购买于杭州丹港生物科技有限公司）按照5:1的体积比混合并分散于10 mg/mL的氨基离子液体（1-胺乙基-3-甲基咪唑溴盐，中科院兰州化学物理研究所监制）中，加入适量25wt%的戊二醛溶并在摇匀机上摇匀吸附6h；戊二醛上的醛基与肽链上的氨基和氨基离子液体中的氨基反应，使得玉米赤霉烯酮模拟肽链(peptide)能连接到螺旋碳管(HCNTs)上，形成螺旋碳管-模拟肽链复合物(peptide-HCNTs)；离心，用二次水洗涤，去除未吸附的物质将得到的固体用二次水分散，即可得到螺旋碳管-模拟肽链复合物(peptide-HCNTs)溶液；将步骤2）制得的CuSO4-HCL-PVA@TiO2修饰凝胶浸入不同浓度的玉米赤霉烯酮(ZEN)标准液与螺旋碳管-模拟肽链复合物(peptide-HCNTs)的混合溶液中于4°C下孵育50min，利用竞争反应结合固定在电极表面的抗体；用pH7 .4的磷酸缓冲溶液冲洗凝胶表面并在室温条件下自然晾干，得到CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶。
本发明所述的一种基于螺旋碳管光热效应的玉米赤霉烯酮多通道信号检测免疫分析方法，其特征在于，步骤如下：1）将808nm近红外激光器电功率调节为5.2W，分别用电子式水温温度计和分析天平对上述的CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶的温度和重量进行检测； 2）玉米赤霉烯酮的检测：用808nm近红外激光对上述的CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶辐射1min,采用电子式水温温度计测量1×10-7 ng/mL–1×10-1 ng/mL之间的温度变化；用808nm激光对上述的CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶辐射3min,采用分析天平测量1×10-7 ng/mL–1×10-1 ng/mL之间的重量变化；通过记录808nm激光辐射前后产生的不同的温度、重量变化，绘制工作曲线；用待测样品溶液代替玉米赤霉烯酮标准溶液进行检测，检测的结果通过工作曲线查得。
本发明的显著优点为：
(1)以螺旋碳管(HCNTs)为标记物的标记肽链，相比于传统的碳纳米材料，螺旋碳管(HCNTs)具有高度螺旋的3D结构和更大的比表面积，使其具有更强的光吸收能力以及更高的光热转化效率。利用模拟ZEN的肽链(peptide)与玉米赤霉烯酮抗原的竞争反应将标记有螺旋碳管(HCNTs)的探针引入传感界面。
(2)螺旋碳管(HCNTs)的光热效应引起基底温度和重量的变化，制得的传感器实现了对玉米赤霉烯酮的超灵敏检测。
(3)通过引入能模拟与赤霉烯酮的肽链(peptide)作为抗原与标准溶液进行竞争反应，为玉米赤霉烯酮的无毒检测提供了平台。
附图说明
图1为本发明所述的玉米赤霉烯酮光热化学传感器制备过程示意图。
图2 A为孵育不同浓度1×10-7 ng/mL–1×10-1 ng/mL (a-g)玉米赤霉烯酮标准溶液，传感基底的温度变化响应图。
图2B 为孵育不同浓度1×10-7 ng/mL–1×10-1 ng/mL (a-g)玉米赤霉烯酮标准溶液，传感基底的重量变化响应图。
具体实施方式
本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。
实施例1
一种基于螺旋碳管光热效应的玉米赤霉烯酮多通道信号检测免疫分析方法(如图1所示)：
（1）螺旋碳管(HCNTs)的预处理：称取一定量的螺旋碳管(HCNTs)固体，用N,N-二甲基酰胺溶解(DMF)，在超声下分散30min, 并配制成3 mg/mL的螺旋碳管(HCNTs)悬浊液;
（2）将0.5g 聚乙烯醇(PVA)固体与2mL丙三醇加入10mL 蒸馏水中，加热并搅拌20min直至得到均匀的透明胶体；加入1 mL 0.8% 的三聚氯氰溶液，继续加热并搅拌直至胶体呈粘液状；
（3）将2.5 mL 的0.25mol/L CuSO4溶液和1.5 mL 20wt%HCl溶液混合并加入上述聚乙烯醇胶体，加热搅拌直至胶体由蓝色变为绿色；
（4）用注射针筒吸取该胶体并注入96孔板中，每孔100μL，稍加冷却后滴入10μL4mg/mL的P25二氧化钛(TiO2，或二氧化钛P25，可采用德固赛公司生产的)悬浊液，使其均匀分散在胶体表面；
（5）将制得的胶状物冷却至固态，用pH 7.4的PBS 冲洗，即得到CuSO4-HCL-PVA@TiO2修饰凝胶;
（6）CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶的制备：3 mg/mL的螺旋碳管(HCNTs)悬浊液与0.5mg/mL的玉米赤霉烯酮模拟肽链(peptide)溶液（氨基酸序列为Asp-Ala-V al-Ile-Leu-Leu-Met，购买于杭州丹港生物科技有限公司）按照5:1的体积比混合并分散于10 mg/mL的氨基离子液体（1-胺乙基-3-甲基咪唑溴盐，中科院兰州化学物理研究所监制）中，加入适量25wt%的戊二醛溶并在摇匀机上摇匀吸附6h；戊二醛上的醛基与肽链上的氨基和氨基离子液体中的氨基反应，使得玉米赤霉烯酮模拟肽链(peptide)能连接到螺旋碳管(HCNTs)上，形成螺旋碳管-模拟肽链复合物(peptide-HCNTs)；离心，用二次水洗涤，去除未吸附的物质将得到的固体用二次水分散，即可得到螺旋碳管-模拟肽链复合物(peptide-HCNTs)溶液； 将CuSO4-HCL-PVA@TiO2修饰凝胶浸入不同浓度的玉米赤霉烯酮(ZEN)标准液与螺旋碳管-模拟肽链复合物(peptide-HCNTs)的混合溶液中于4°C下孵育50min，利用竞争反应结合固定在电极表面的抗体；用pH7 .4的磷酸缓冲溶液冲洗凝胶表面并在室温条件下自然晾干，得到CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶。
上述螺旋碳管(HCNTs)材料的制备：
首先，将100 mL 1 M FeCl2溶液加入100 mL 1 M 酒石酸钾钠（C4H4O6KNa）溶液中，搅拌数分钟使混合物变为浅黄色并生成沉淀。将收集的沉淀物用去离子水洗净，直至溶液pH为7。将洗净后的沉淀物放入索氏萃取器用乙醇洗涤3h，最后在真空烘箱中90℃持续干燥3小时以去除残留的有机杂质即可得到螺旋碳管的前驱体C4H4O6Fe。将0.2g所制备的前驱体分散在石英舟上并转移到位于管式炉中的水平反应管中。接着将水平反应管在H2气氛下(气流速率为30 mL/min)依次加热到设定的合成温度(400 °C, 450 °C, 500 °C, 550 °C,600 °C，700 °C)。将温度稳定在700 °C 1h使得C4H4O6Fe反应生成HCNTs。最后，将样品在N2气氛下自然冷却至室温并溶解于40 mL 的混合酸中 (30 mL H2SO4 (98wt%) and 10mLHNO3 (98wt%))，超声处理5小时。 所得沉淀经离心、去离子水多次洗涤后放置于真空干燥箱中60℃下干燥24小时即可得到纯化的HCNTs。
实施例2
一种基于螺旋碳管光热效应的玉米赤霉烯酮多通道信号检测免疫分析方法，步骤如下：
（1）采用电子式水温温度计和分析天平进行测定，以实施例1制得的CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶为基底，利用808nm近红外光进行辐射，设置电功率为5.2W；
（2）用808nm近红外激光对CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶辐射1min,采用电子式水温温度计测量1×10-7 ng/mL–1×10-1 ng/mL之间的温度变化；用808nm近红外激光对CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶辐射3min,采用分析天平测量1×10-7 ng/mL–1×10-1 ng/mL之间的重量变化；
图2 A为孵育不同浓度1×10-6 ng/mL–1 ng/mL (a-g)玉米赤霉烯酮标准溶液后修饰凝胶的温度响应与玉米赤霉烯酮标准溶液浓度的线性关系图。图2 B为孵育不同浓度1×10-6 ng/mL–1 ng/mL (a-g)玉米赤霉烯酮标准溶液后修饰凝胶的重量响应与玉米赤霉烯酮标准溶液浓度的线性关系图；
(3)将待测样品溶液代替玉米赤霉烯酮标准溶液进行检测，检测的结果可通过工作曲线查得。

Claims (3)

1.一种基于螺旋碳纳米管光热效应的玉米赤霉烯酮多通道信号检测免疫分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）螺旋碳管HCNTs的预处理：称取一定量的螺旋碳管HCNTs固体，用N,N-二甲基酰胺DMF溶解，在超声下分散30min, 并配制成3 mg/mL的螺旋碳管HCNTs悬浊液；
（2） CuSO4-HCL-PVA@TiO2修饰凝胶的制备：将0.5g 聚乙烯醇PVA固体与2mL丙三醇加入10mL 蒸馏水中，加热并搅拌20min直至得到均匀的透明聚乙烯醇胶体；加入1 mL 0.8wt%的三聚氯氰溶液，继续加热并搅拌直至胶体呈粘液状；将2.5 mL 的0.25mol/L CuSO4溶液和1.5 mL 20wt%HCl溶液混合并加入上述聚乙烯醇胶体中，加热搅拌直至胶体由蓝色变为绿色；用注射针筒吸取该胶体并注入96孔板中，每孔100μL，稍加冷却后滴入10μL 4mg/mL的P25二氧化钛TiO2悬浊液，使其均匀分散在胶体表面；将制得的胶状物冷却至固态，用pH7.4的PBS 冲洗，即得到CuSO4-HCL-PVA@TiO2修饰凝胶；
（3） CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶的制备：3 mg/mL的螺旋碳管HCNTs悬浊液与0.5mg/mL的玉米赤霉烯酮模拟肽链peptide溶液按照5:1的体积比混合并分散于10 mg/mL的氨基离子液体中，加入适量25wt%的戊二醛溶液 并在摇匀机上摇匀吸附6h；戊二醛上的醛基与肽链上的氨基和氨基离子液体中的氨基反应，使得玉米赤霉烯酮模拟肽链peptide能连接到螺旋碳管HCNTs上，形成螺旋碳管-模拟肽链复合物peptide-HCNTs；离心，用二次水洗涤，去除未吸附的物质， 将得到的固体用二次水分散，即可得到螺旋碳管-模拟肽链复合物peptide-HCNTs溶液；将步骤2）制得的CuSO4-HCL-PVA@TiO2修饰凝胶浸入不同浓度的玉米赤霉烯酮ZEN标准液与螺旋碳管-模拟肽链复合物peptide-HCNTs的混合溶液中于4°C下孵育50min，利用竞争反应结合固定在电极表面的抗体；用pH7 .4的磷酸缓冲溶液冲洗凝胶表面并在室温条件下自然晾干，得到CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶；
（4）玉米赤霉烯酮的检测：用808nm电功率5.2W的近红外激光对CuSO4-HCL-PVA@TiO2/peptide-HCNTs修饰凝胶辐射1min,采用电子式水温温度计测量1×10-7 ng/mL–1×10-1ng/mL之间的温度变化；用808nm电功率5.2W的近红外激光对CuSO4-HCL-PVA@TiO2/peptide-HCNTs修饰凝胶辐射3min,采用分析天平测量1×10-7 ng/mL–1×10-1 ng/mL之间的重量变化；通过记录808nm激光辐射前后产生的不同的温度、重量变化，绘制工作曲线；用待测样品溶液代替玉米赤霉烯酮标准溶液进行检测，检测的结果通过工作曲线查得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的螺旋碳管HCNTs材料由下述方法制备：首先，将100 mL 1 M FeCl2溶液加入100 mL 1 M 酒石酸钾钠C4H4O6KNa溶液中，搅拌数分钟使混合物变为浅黄色并生成沉淀；将收集的沉淀物用去离子水洗净，直至溶液pH为7；将洗净后的沉淀物放入索氏萃取器用乙醇洗涤3h，最后在真空烘箱中90℃持续干燥3小时以去除残留的有机杂质即可得到螺旋碳管的前驱体C4H4O6Fe；将0.2g所制备的前驱体分散在石英舟上并转移到位于管式炉中的水平反应管中；接着将水平反应管在气流速率为30mL/min的H2气氛下依次加热到400 °C, 450 °C, 500 °C, 550 °C, 600 °C，700 °C的合成温度；将温度稳定在700 °C 1h使得C4H4O6Fe反应生成HCNTs；最后，将样品在N2气氛下自然冷却至室温并溶解于40 mL 的混合酸中，混合酸由30 mL 浓度为98wt%H2SO4和10mL 浓度为98wt%HNO3组成，超声处理5小时；所得沉淀经离心、去离子水多次洗涤后放置于真空干燥箱中60℃下干燥24小时即可得到纯化的HCNTs。
3.一种基于螺旋碳管光热效应的玉米赤霉烯酮多通道信号检测免疫传感器，其特征在于，其基底采用CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶，所述的CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶由下述方法制备而成的：1）螺旋碳管HCNTs的预处理：称取一定量的螺旋碳管HCNTs固体，用N,N-二甲基酰胺溶解，在超声下分散30min, 并配制成3mg/mL的螺旋碳管HCNTs悬浊液；2）CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶的制备：将0.5g 聚乙烯醇PVA固体与2mL丙三醇加入10mL 蒸馏水中，加热并搅拌20min直至得到均匀的透明胶体；加入1 mL 0.8wt% 的三聚氯氰溶液，继续加热并搅拌直至胶体呈粘液状；将2.5 mL 的0.25mol/L CuSO4溶液和1.5 mL 20wt%HCl溶液混合并加入上述聚乙烯醇胶体，加热搅拌直至胶体由蓝色变为绿色；用注射针筒吸取该胶体并注入96孔板中，每孔100μL，稍加冷却后滴入10μL 4mg/mL的P25二氧化钛TiO2悬浊液，使其均匀分散在胶体表面；将制得的胶状物冷却至固态，用pH 7.4的PBS 冲洗，即得到CuSO4-HCL-PVA@TiO2修饰凝胶；3 mg/mL的螺旋碳管HCNTs悬浊液与0.5mg/mL的玉米赤霉烯酮模拟肽链peptide溶液按照5:1的体积比混合并分散于10 mg/mL的氨基离子液体中，加入适量25wt%的戊二醛溶液 并在摇匀机上摇匀吸附6h；戊二醛上的醛基与肽链上的氨基和氨基离子液体中的氨基反应，使得玉米赤霉烯酮模拟肽链peptide能连接到螺旋碳管HCNTs上，形成螺旋碳管-模拟肽链复合物peptide-HCNTs；离心，用二次水洗涤，去除未吸附的物质， 将得到的固体用二次水分散，即可得到螺旋碳管-模拟肽链复合物peptide-HCNTs溶液；将CuSO4-HCL-PVA@TiO2修饰凝胶浸入不同浓度的玉米赤霉烯酮ZEN标准液与螺旋碳管-模拟肽链复合物peptide-HCNTs的混合溶液中于4°C下孵育50min，利用竞争反应结合固定在电极表面的抗体；用pH7.4的磷酸缓冲溶液冲洗凝胶表面并在室温条件下自然晾干，得到CuSO4-HCL-PVA@TiO2/ peptide-HCNTs修饰凝胶。
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