CN110702763A - 一种提高生物传感器检测灵敏度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新型功能材料技术领域，公开了一种提高生物传感器检测灵敏度的方法，首先制备得到的纳米复合多孔材料，孔径为纳米级别，孔道多维交叉，具有超高的比表面积以及较好的液体渗透性，电化学活性位点得到成倍增加，利用制备得到的纳米复合多孔材料与亚氨基二乙酸水溶液混合制备溶胶，将传感器的工作电极浸入溶胶中，沉积时间为20‑25分钟，然后置于65‑70℃的真空干燥箱中干燥6‑8小时，接着使用无水乙醇冲洗电极3‑4次，再用氮气气流干燥，得到修饰工作电极，具有检测灵敏度高、使用寿命长等优点，并且具有抗污、防干扰等性能。
Description
技术领域
本发明属于新型功能材料技术领域，具体涉及一种提高生物传感器检测灵敏度的方法。
背景技术
传感器，也叫感应器。是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。国际电工委员会的定义为：“感应器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“感应器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“感应器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。感应器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。
生物传感器，是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件(包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)、适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等)及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。生物传感器利用对生物物质的敏感性将其转化为电信号，其灵敏度决定了检测的准确性和快速性。随着生命科学和生物化学领域的不断发展，人们对于生物传感器检测灵敏度的要求也越来越高，现有的精度尚不能够满足需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高生物传感器检测灵敏度的方法，检测迅速快捷、特异性高、灵敏度高，兼顾了传感器功能效果和使用寿命的提高。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提高生物传感器检测灵敏度的方法，利用制备得到的纳米复合多孔材料与亚氨基二乙酸水溶液混合制备溶胶，料液比为1：68-70，超声处理40-45分钟，得到分散均匀的溶胶液，将传感器的工作电极浸入溶胶液中，沉积时间为20-25分钟，然后置于65-70℃的真空干燥箱中干燥6-8小时，接着使用无水乙醇冲洗电极3-4次，再用氮气气流干燥，得到修饰工作电极；所述纳米复合多孔材料的制备方法包括以下步骤：
（1）称取1.2-1.3克的六水合氯化锌和0.55-0.60克的六水合氯化亚钴，置于坩埚中研磨混合15-20分钟，置于马弗炉中升温至330-350℃，保温煅烧1.5-2.0小时，随炉自然冷却至室温后取出，置于50-60℃烘箱中干燥3-4小时后备用；
（2）称取6-7克的硅藻土，加入到烧杯中，向烧杯中加入70-80毫升乙二醇，磁力搅拌分散30-40分钟，加入步骤（1）干燥的煅烧混合物，滴加2-3毫升醋酸乙烯，混合搅拌40-50分钟，放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定升温至230-240℃，保温反应10-12小时，反应结束后，冷却至室温，得到产物使用无水乙醇冲洗3-5次，然后置于90-95℃烘箱中干燥6-8小时，研磨3-4小时，得到所述纳米复合多孔材料。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述反应釜内压力在0.35-0.36MPa范围。
作为对上述方案的进一步描述，所述纳米复合多孔材料的孔径大小在1-5纳米之间。
作为对上述方案的进一步描述，所述亚氨基二乙酸水溶液质量浓度为3.0-3.5%。
作为对上述方案的进一步描述，所述纳米复合多孔材料粒径大小在80-100纳米之间。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有生物传感器检测灵敏度无法满足需求的问题，本发明提供了一种提高生物传感器检测灵敏度的方法，首先制备得到的纳米复合多孔材料，孔径为纳米级别，孔道多维交叉，具有超高的比表面积以及较好的液体渗透性，电化学活性位点得到成倍增加，利用制备得到的纳米复合多孔材料与亚氨基二乙酸水溶液混合制备溶胶，料液比为1：68-70，将传感器的工作电极浸入溶胶中，沉积时间为20-25分钟，然后置于65-70℃的真空干燥箱中干燥6-8小时，接着使用无水乙醇冲洗电极3-4次，再用氮气气流干燥，得到修饰工作电极，具有检测灵敏度高、使用寿命长等优点，并且具有抗污、防干扰等性能，本发明采用的提高生物传感器检测灵敏度的方法解决了现有生物传感器检测灵敏度无法满足需求的问题，检测迅速快捷、特异性高、灵敏度高，兼顾了传感器功能效果和使用寿命的提高，提高了生物纳米材料的开发利用，能够实现促进传感器行业发展，提高在生物医学等领域的应用价值的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种提高生物传感器检测灵敏度的方法，利用制备得到的纳米复合多孔材料与亚氨基二乙酸水溶液混合制备溶胶，料液比为1：68，超声处理40分钟，得到分散均匀的溶胶液，将传感器的工作电极浸入溶胶液中，沉积时间为20分钟，然后置于65℃的真空干燥箱中干燥6小时，接着使用无水乙醇冲洗电极3次，再用氮气气流干燥，得到修饰工作电极；所述纳米复合多孔材料的制备方法包括以下步骤：
（1）称取1.2克的六水合氯化锌和0.55克的六水合氯化亚钴，置于坩埚中研磨混合15分钟，置于马弗炉中升温至330℃，保温煅烧1.5小时，随炉自然冷却至室温后取出，置于50℃烘箱中干燥3小时后备用；
（2）称取6克的硅藻土，加入到烧杯中，向烧杯中加入70毫升乙二醇，磁力搅拌分散30分钟，加入步骤（1）干燥的煅烧混合物，滴加2毫升醋酸乙烯，混合搅拌40分钟，放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定升温至230℃，保温反应10小时，反应结束后，冷却至室温，得到产物使用无水乙醇冲洗3次，然后置于90℃烘箱中干燥6小时，研磨3小时，得到所述纳米复合多孔材料。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述反应釜内压力在0.35-0.36MPa范围。
作为对上述方案的进一步描述，所述纳米复合多孔材料的孔径大小在1-5纳米之间。
作为对上述方案的进一步描述，所述亚氨基二乙酸水溶液质量浓度为3.0%。
作为对上述方案的进一步描述，所述纳米复合多孔材料粒径大小在80-100纳米之间。
实施例2
一种提高生物传感器检测灵敏度的方法，利用制备得到的纳米复合多孔材料与亚氨基二乙酸水溶液混合制备溶胶，料液比为1：69，超声处理42分钟，得到分散均匀的溶胶液，将传感器的工作电极浸入溶胶液中，沉积时间为22分钟，然后置于68℃的真空干燥箱中干燥7小时，接着使用无水乙醇冲洗电极3次，再用氮气气流干燥，得到修饰工作电极；所述纳米复合多孔材料的制备方法包括以下步骤：
（1）称取1.25克的六水合氯化锌和0.58克的六水合氯化亚钴，置于坩埚中研磨混合18分钟，置于马弗炉中升温至340℃，保温煅烧1.8小时，随炉自然冷却至室温后取出，置于55℃烘箱中干燥3.5小时后备用；
（2）称取6.5克的硅藻土，加入到烧杯中，向烧杯中加入75毫升乙二醇，磁力搅拌分散35分钟，加入步骤（1）干燥的煅烧混合物，滴加2.5毫升醋酸乙烯，混合搅拌45分钟，放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定升温至235℃，保温反应11小时，反应结束后，冷却至室温，得到产物使用无水乙醇冲洗4次，然后置于92℃烘箱中干燥7小时，研磨3.5小时，得到所述纳米复合多孔材料。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述反应釜内压力在0.35-0.36MPa范围。
作为对上述方案的进一步描述，所述纳米复合多孔材料的孔径大小在1-5纳米之间。
作为对上述方案的进一步描述，所述亚氨基二乙酸水溶液质量浓度为3.2%。
作为对上述方案的进一步描述，所述纳米复合多孔材料粒径大小在80-100纳米之间。
实施例3
一种提高生物传感器检测灵敏度的方法，利用制备得到的纳米复合多孔材料与亚氨基二乙酸水溶液混合制备溶胶，料液比为1：70，超声处理45分钟，得到分散均匀的溶胶液，将传感器的工作电极浸入溶胶液中，沉积时间为25分钟，然后置于70℃的真空干燥箱中干燥8小时，接着使用无水乙醇冲洗电极4次，再用氮气气流干燥，得到修饰工作电极；所述纳米复合多孔材料的制备方法包括以下步骤：
（1）称取1.3克的六水合氯化锌和0.60克的六水合氯化亚钴，置于坩埚中研磨混合20分钟，置于马弗炉中升温至350℃，保温煅烧2.0小时，随炉自然冷却至室温后取出，置于60℃烘箱中干燥4小时后备用；
（2）称取7克的硅藻土，加入到烧杯中，向烧杯中加入80毫升乙二醇，磁力搅拌分散40分钟，加入步骤（1）干燥的煅烧混合物，滴加3毫升醋酸乙烯，混合搅拌50分钟，放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定升温至240℃，保温反应12小时，反应结束后，冷却至室温，得到产物使用无水乙醇冲洗5次，然后置于95℃烘箱中干燥8小时，研磨4小时，得到所述纳米复合多孔材料。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述反应釜内压力在0.35-0.36MPa范围。
作为对上述方案的进一步描述，所述纳米复合多孔材料的孔径大小在1-5纳米之间。
作为对上述方案的进一步描述，所述亚氨基二乙酸水溶液质量浓度为3.5%。
作为对上述方案的进一步描述，所述纳米复合多孔材料粒径大小在80-100纳米之间。
Claims (5)
1.一种提高生物传感器检测灵敏度的方法，其特征在于，利用制备得到的纳米复合多孔材料与亚氨基二乙酸水溶液混合制备溶胶，料液比为1：68-70，超声处理40-45分钟，得到分散均匀的溶胶液，将传感器的工作电极浸入溶胶液中，沉积时间为20-25分钟，然后置于65-70℃的真空干燥箱中干燥6-8小时，接着使用无水乙醇冲洗电极3-4次，再用氮气气流干燥，得到修饰工作电极；所述纳米复合多孔材料的制备方法包括以下步骤：
（1）称取1.2-1.3克的六水合氯化锌和0.55-0.60克的六水合氯化亚钴，置于坩埚中研磨混合15-20分钟，置于马弗炉中升温至330-350℃，保温煅烧1.5-2.0小时，随炉自然冷却至室温后取出，置于50-60℃烘箱中干燥3-4小时后备用；
（2）称取6-7克的硅藻土，加入到烧杯中，向烧杯中加入70-80毫升乙二醇，磁力搅拌分散30-40分钟，加入步骤（1）干燥的煅烧混合物，滴加2-3毫升醋酸乙烯，混合搅拌40-50分钟，放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定升温至230-240℃，保温反应10-12小时，反应结束后，冷却至室温，得到产物使用无水乙醇冲洗3-5次，然后置于90-95℃烘箱中干燥6-8小时，研磨3-4小时，得到所述纳米复合多孔材料。
2.如权利要求1所述一种提高生物传感器检测灵敏度的方法，其特征在于，步骤（2）所述反应釜内压力在0.35-0.36MPa范围。
3.如权利要求1所述一种提高生物传感器检测灵敏度的方法，其特征在于，所述纳米复合多孔材料的孔径大小在1-5纳米之间。
4.如权利要求1所述一种提高生物传感器检测灵敏度的方法，其特征在于，所述亚氨基二乙酸水溶液质量浓度为3.0-3.5%。
5.如权利要求1所述一种提高生物传感器检测灵敏度的方法，其特征在于，所述纳米复合多孔材料粒径大小在80-100纳米之间。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116990512A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-11-03 | 聚诚(北京)生物科技有限责任公司 | 一种基质金属蛋白酶-9检测试剂盒 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116990512A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-11-03 | 聚诚(北京)生物科技有限责任公司 | 一种基质金属蛋白酶-9检测试剂盒 |
| CN116990512B (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-08 | 聚诚(北京)生物科技有限责任公司 | 一种基质金属蛋白酶-9检测试剂盒 |
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