CN110907425B - 一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹sers传感器及其制备与应用 - Google Patents

一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹sers传感器及其制备与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110907425B
CN110907425B CN201911184643.5A CN201911184643A CN110907425B CN 110907425 B CN110907425 B CN 110907425B CN 201911184643 A CN201911184643 A CN 201911184643A CN 110907425 B CN110907425 B CN 110907425B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aunps
solution
pda
mip
sers
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
CN201911184643.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110907425A (zh
Inventor
李原婷
杨圆圆
李冰冰
李学剑
韩生
蔺华林
胡晓敏
薛原
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.)
Shanghai Institute of Technology
Original Assignee
Shanghai Institute of Technology
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 Shanghai Institute of Technology filed Critical Shanghai Institute of Technology
Priority to CN201911184643.5A priority Critical patent/CN110907425B/zh
Publication of CN110907425A publication Critical patent/CN110907425A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110907425B publication Critical patent/CN110907425B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65Raman scattering
    • G01N21/658Raman scattering enhancement Raman, e.g. surface plasmons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y15/00Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器及其制备与应用,制备方法包括:以多巴胺为功能单体、邻苯二甲酸酯类物质为模板分子,在金纳米颗粒表面发生自聚合,得到分子印迹聚合物,将该分子印迹聚合物洗脱后,滴涂于丝网印刷电极表面,即得到表面分子印迹SERS传感器。与现有技术相比,本发明结合拉曼光谱仪,联用电化学富集和分子印迹技术,可以同时实现复杂环境水体中邻苯二甲酸酯类物质的高选择性和高灵敏检测,具有传感器制备过程简单、检测速度快、无需样品前处理、绿色环保、成本低廉等优点,并表现出广阔的应用前景。

Description

一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹 SERS传感器及其制备与应用
技术领域
本发明属于纳米材料制备和表面增强拉曼光谱检测技术领域,涉及一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器及其制备与应用。
背景技术
随着塑料及其他工业产品的大量使用,容易在生产、运输、使用乃至废弃过程中产生不当行为,泄露至环境水体中,严重污染水环境。研究开发能同时快速灵敏检测多种内分泌干扰物的新型便携式高通量传感器和相应的分离富集新技术,可为水污染事故的风险评估及应急处置提供强有力的技术支持,是实现我国用水安全、保证国民健康、促进社会可持续发展的迫切要求之一。表面增强拉曼光谱(SERS)是一种在分子水平上表征吸附于粗糙贵金属表面物质的分析技术,具有检测时间短、灵敏度高、水干扰小、可直接原位分析等优点,且所需样品量少,不需要复杂的样品前处理过程。但SERS技术对多组分样品的识别能力较弱,结合分子印迹技术对模板分子的特异性识别能力,就可以提供一种同时具有高选择性和高灵敏度的分析方法。
然而,分子印迹聚合物(MIP)制备过程中通常需要加入交联剂和引发剂引发功能单体进行聚合,制备步骤复杂,而且分子印迹膜的厚度难以控制,导致SERS传感器的灵敏度降低。此外,分子印迹SERS传感器在复杂样品中仍然存在谱峰互相干扰的问题,因而如何将目标分析物牵引至表面等离子体共振增强的区域十分重要。电化学富集是一种简单可控的分离富集技术,通过静电场作用力可以有效将同种电荷的分子选择性牵引至SERS基底表面,结合分子印迹技术,将待测分子与其他同种电荷的分子有效分离,能够进一步提高SERS检测的选择性。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器及其制备与应用,用于通过电化学富集技术实现邻苯二甲酸酯类(PAEs)物质的选择性分离富集,进而提高分子印迹SERS传感器对邻苯二甲酸酯类物质检测的检测效率以及定量检测的准确性。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器的制备方法,包括:
以多巴胺为功能单体、邻苯二甲酸酯类物质为模板分子,在碱性环境下于金纳米颗粒(AuNPs)表面发生自聚合,得到厚度可控的核壳结构的分子印迹聚合物AuNPs@PDA-MIP;
通过洗脱液将AuNPs@PDA-MIP中的模板分子去除,形成特异性吸附的空穴,得到AuNPs@PDA-ir-MIP;
将AuNPs@PDA-ir-MIP滴涂于丝网印刷电极表面,得到表面分子印迹SERS传感器,即AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs。
其中,具有SERS活性的AuNPs和模板分子共分散在含有功能单体多巴胺(DA)的0.1mol/L的Tris-HCl溶液中于室温下搅拌,在AuNPs上形成厚度约为5nm的表面分子印迹壳层(AuNPs@PDA-MIP)。联用电化学富集技术,通过对表面分子印迹SERS传感器施加正(反)向电压,快速牵引带负(正)电荷的待测物到达传感基底表面,起到显著分离富集作用。
此外,选用多巴胺作为功能单体,一方面无需外加引发剂或交联剂,即可在AuNPs表面实现自聚合;此外,通过调节多巴胺的用量可以实现对聚多巴胺分子印迹壳层厚度的调节,从而有效调节物理增强信号和化学增强信号强度。
进一步地,所述的模板分子包括邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二乙基己酯中的一种。
进一步地,所述的洗脱液为乙醇、氨水及水以体积比(5-8):(1-3):1混合得到的混合液。
进一步地,所述的AuNPs的粒径为15-30nm;
所述的AuNPs@PDA-MIP的粒径为20-35nm。
进一步地,所述的制备方法具体为:
1)将AuNPs溶液与含有多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液均匀混合,再加入模板分子并搅拌,依次经离心、浓缩后,得到AuNPs@PDA-MIP;
其中,含有多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液的pH=8.5,制备的AuNPs@PDA-MIP可置于4℃以下的环境内保存。
2)将步骤1)中的AuNPs@PDA-MIP浸泡在洗脱液中,以去除模板分子,得到带有分子印迹空穴的分子印迹聚合物材料,即AuNPs@PDA-ir-MIP;
3)将步骤2)中的AuNPs@PDA-ir-MIP于丝网印刷电极表面的工作电极区域反复滴涂风干多次,得到可抛式表面分子印迹SERS传感器,即AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs。
进一步地,步骤1)中,所述的含有多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液中,多巴胺的浓度为1.0-3.0mg/mL;
所述的AuNPs溶液与多巴胺的体积比为(0.8-1.2):1,所述的AuNPs溶液的浓度为(1.0-3.0)×10-4mol/L;
所述的模板分子加入后,形成同时含有多巴胺、AuNPs及模板分子的混合溶液,该混合溶液中模板分子的浓度为(1.0-3.0)×10-4mol/L;
所述的搅拌为在室温下搅拌1-3h。
进一步地,步骤1)中,所述的AuNPs溶液通过溶胶凝胶法制备得到,具体为:将(1.0-3.0)×10-4mol/L HAuCl4溶液加热至沸腾,逐滴加入8-12g/L柠檬酸三钠溶液,煮沸25-35min,即得到AuNPs溶液;
所述的柠檬酸三钠溶液与HAuCl4溶液的体积比为(1-2):100;
所述的AuNPs可置于4℃以下的环境内保存。
一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器采用如上所述的方法制备而成。
一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器的用于邻苯二甲酸酯类物质选择性SERS检测。
进一步地,邻苯二甲酸酯类物质选择性SERS检测方法具体为:
将AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs浸入含有1.0×10-9-1.0×10-3mol/L待测物的溶液中,采用恒电位法,分别在0.1-0.3V、0V、(-0.3)-(-0.1)V(vs.Ag/AgCl)电位富集300-600s,牵引带相反电荷的待测物移动至有分子印迹空穴的SERS增强基底之上,通过表面增强拉曼光谱获得待测物分子结构信息以及待测物浓度;
其中,待测物为邻苯二甲酸酯类物质。
本发明所提供的新型表面分子印迹SERS传感器的制备方法以及选择性分离富集方法具有重要的研究意义和应用价值。多巴胺(DA)在碱性和溶解氧条件下容易自聚形成聚多巴胺(PDA),其生物相容性好,反应条件温和,表面富含活性基团,且聚合能在多种材料表面发生,可以进一步修饰改性,是一种理想的分子印迹聚合材料。本发明将溶胶凝胶法合成的AuNPs分散在含有模板分子的功能单体多巴胺的碱性溶液中进行搅拌,在AuNPs上形成了厚度可控的PDA分子印迹壳层,制备条件温和,操作简单,无需添加引发剂和交联剂。在此基础上,联用电化学富集技术,通过静电作用力将同种电荷分子快速牵引至SERS基底表面,利用分子印迹空穴进一步选择性富集待测物,显著增加SERS增强区域分析物的含量,同时达到原位分离和富集的目的。
与现有技术相比,本发明具有以下特点:
1)本发明通过多巴胺自聚合包裹AuNPs的分子印迹聚合物及相应丝网印刷电极的制备,实现分子印迹技术与电化学富集技术的结合,进而实现对邻苯二甲酸酯类物质进行分离富集,并通过表面增强拉曼光谱技术,可以同时实现复杂环境水体中邻苯二甲酸酯类物质的高选择性和高灵敏检测,具有传感器制备过程简单、检测速度快、无需样品前处理、绿色环保、成本低廉等优点,此外,结合便携式拉曼光谱仪还可实现快速现场检测,使其具有更为广阔的应用前景;
2)本发明中利用天然化合物DA在碱性和溶解氧条件下容易自聚形成PDA这一特点,无需在分子印迹聚合物合成过程中引入其它试剂,简化制备过程、减少了检测干扰、节约了成本、减少了环境污染;
3)本发明中可通过控制DA浓度、聚合时间、聚合温度来调控PDA层的厚度,从而显著提高该SERS传感器的重现性和稳定性;PDA壳层的包裹可调节待测物与AuNPs的距离,避免直接接触引起的SERS信号减弱,从而进一步增强了传感器的电子传递能力,增强因子达到1011
4)本发明中联用电化学富集和分子印迹技术,通过静电作用力快速牵引同种电荷分子到达SERS基底表面,结合分子印迹空穴进一步选择性分离富集待测分子,能同时达到原位分离和富集的目的,并且操作简便,显著提高了传感器的选择性。
附图说明
图1为本发明中一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器的流程示意图;
图2为实施例1中制备得到AuNPs与AuNPs@PDA-MIP的紫外可见光光谱图;
图3为实施例1中制备得到的AuNPs@PDA-MIP的透射电镜图;
图4为实施例7中AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs在洗脱前后以及吸附1.0×10-5mol/LDMP的拉曼光谱图;
图5为实施例7中AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs富集不同浓度DMP后检测得到的拉曼光谱强度与DMP浓度的线性回归图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1:
本实施例涉及一种核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒分子印迹SERS传感器的制备,具体流程参见图1,包括如下步骤:
1)AuNPs的合成:在洁净的50mL小烧杯中准确加入1.2ml的1×10-2mol·L-1四氯金酸溶液(HAuCl4),加超纯水至50mL,煮沸;逐滴滴加0.5mL的8g/L柠檬酸纳,煮沸30分钟,得到粒径25nm左右的金胶溶液,冷却至室温后贮存于4℃冰箱内备用;图2中深色线条为AuNPs的紫外吸收峰,波长为530nm,根据图3中的电镜图可以得出25nm左右的AuNPs紫外吸收峰为530nm;
2)AuNPs@PDA-MIP核壳结构材料的制备:称取DA并溶于Tris-HCl缓冲液中得到DA浓度为1mg/mL的Tris-HCl缓冲溶液(pH=8.5),向溶液中加入适量DMP使溶液中DMP浓度为1.0×10-4mol/L的混合液;取步骤1)中制得的17.0mL的2.4×10-4mol·L-1金胶溶液与17.0mL的混合液混合,并在室温下进行搅拌1h得到AuNPs@PDA-MIP;图2中浅色线条为AuNPs@PDA-MIP的紫外吸收峰,波长为553nm,相较AuNPs的紫外吸收峰发生了横移,根据图3中的电镜图可以得出核壳AuNPs@PDA-MIP的粒径约为30nm,其中PDA壳层为5nm左右;
3)AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs传感器的制备:将步骤2)中的AuNPs@PDA-MIP用洗脱液(乙醇:氨水:水=7:2:1)进行洗脱处理,除去模板分子DMP,得到AuNPs@PDA-ir-MIP,离心浓缩,取下层溶液在SPE表面反复滴涂风干三次,得到表面分子印迹SERS传感器,即AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs。
实施例2:
本实施例中,步骤2)中,多巴胺的浓度为2mg/mL,其余同实施例1。
实施例3:
本实施例中,步骤2)中,多巴胺的浓度为3mg/mL,其余同实施例1。
实施例4:
将上述实施例1-3所制备的分子印迹SERS传感器,进行待测物电化学富集,步骤如下:
1)标准溶液配制:配制一组DMP的标准水溶液,包含不同浓度(1.0×10-9-1.0×10-3mol·L-1)的DMP溶液,以及空白标样。
2)工作曲线绘制:以Ag/AgCl作为参比电极,铂丝电极作为辅助电极,本发明制备的电极为工作电极组成三电极系统,连接CHI1230C便携式电化学工作站,在不同恒电位下进行恒电位扫描,记录稳定的时间电流曲线。
3)将制备所得的分子印迹传感器分别浸入含有不同浓度的模板分子DMP溶液中,采用恒电位法,在0.1V恒电位下,富集300s。
实施例5:
本实施例中,恒电位为0V,其余同实施例4。
实施例6:
本实施例中,恒电位为-0.1V,其余同实施例4。
实施例7
将上述实施例1-3所制备的表面分子印迹SERS传感器,按实施例4进行DMP的电化学富集,之后再进行SERS检测,结果如图4所示,洗脱完全的修饰电极表面,并未检测到待测分子的SERS光谱,当将其浸入待测溶液中进行电化学富集后,可以检测到良好的SERS信号,其中:拉曼激发波长为785nm,积分时间20s,积分强度20。当采用实施例1制备分子印迹SERS传感器,按实施例4方法进行电化学富集,分子印迹SERS传感器对DMP在1.0×10-9-1.0×10-3mol/L范围内分别呈现良好的线性关系(如图5所示),检测限为1.0×10-9mol/L,线性回归方程分别为:Ip=-1533.02858x-3923.71429(R2=0.9978,浓度范围1.0×10-9-1.0×10- 3mol·L-1)。
实施例9:
对上海市奉贤区自来水中DMP进行检测。取一定量的样品,以未加入DMP的水样为空白,加入一定质量浓度的DMP标准溶液,进行加标回收实验,按照实施例1制备AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs,按照实施例4进行电化学富集,按照实施例7中所提到的步骤进行检测,测定自来水中DMP的回收率,检测结果见表1:
表1上海市奉贤区自来水中DMP的检测结果
Figure BDA0002292099500000071
由结果可见本发明中未使用电化学富集技术的分子印迹SERS传感的回收率仅为88%左右,而制备的采用电化学富集技术的分子印迹SERS传感器对针对DMP的检出回收率接近100%,可见方法的可行性较好。
实施例10:
1)将1.0×10-4mol/L HAuCl4溶液加热至沸腾,逐滴加入的12g/L柠檬酸三钠溶液,其中HAuCl4溶液与柠檬酸三钠溶液的体积比为1:100,之后煮沸25min,即得到AuNPs溶液,待溶液冷却至室温后可贮存于4℃冰箱内备用,其中,AuNPs溶液中的AuNPs的粒径为15-20nm;
2)将AuNPs溶液与含有1.0mg/mL多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液以体积比1:1均匀混合,再加入模板分子形成模板分子浓度为1.0×10-4mol/L的混合溶液,并在室温下搅拌1h,依次经离心、浓缩后,得到粒径为20-25nm的AuNPs@PDA-MIP;
其中,含有多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液的pH=8.5,模板分子为邻苯二甲酸二甲酯,制备的AuNPs@PDA-MIP可置于4℃以下的环境内保存。
3)将乙醇、氨水及水以体积比5:3:1混合得到洗脱液,将步骤1)中的AuNPs@PDA-MIP浸泡在洗脱液中,模板分子去除,形成特异性吸附的空穴,得到AuNPs@PDA-ir-MIP;
4)将步骤2)中的AuNPs@PDA-ir-MIP于丝网印刷电极表面的工作电极区域反复滴涂风干多次,得到表面分子印迹SERS传感器,即AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs;
5)将AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs浸入含有1.0×10-9-1.0×10-3mol/L待测物的溶液中,采用恒电位法,分别在0.1V、0V、-0.1V(vs.Ag/AgCl)电位富集300s,牵引带相反电荷的待测物移动至有分子印迹空穴的SERS增强基底之上,通过表面增强拉曼光谱获得待测物分子结构信息以及待测物浓度。
实施例11:
1)将3.0×10-4mol/L HAuCl4溶液加热至沸腾,逐滴加入8g/L柠檬酸三钠溶液,其中HAuCl4溶液与柠檬酸三钠溶液的体积比为1.5:100,之后煮沸35min,即得到AuNPs溶液,待溶液冷却至室温后可贮存于4℃冰箱内备用,其中,AuNPs溶液中的AuNPs的粒径为25-30nm;
2)将AuNPs溶液与含有3.0mg/mL多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液以体积比0.8:1均匀混合,再加入模板分子形成模板分子浓度为3.0×10-4mol/L的混合溶液,并在室温下搅拌3h,依次经离心、浓缩后,得到粒径为30-35nm的AuNPs@PDA-MIP;
其中,含有多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液的pH=8.5,模板分子为邻苯二甲酸丁苄酯,制备的AuNPs@PDA-MIP可置于4℃以下的环境内保存。
3)将乙醇、氨水及水以体积比8:1:1混合得到洗脱液,将步骤1)中的AuNPs@PDA-MIP浸泡在洗脱液中,模板分子去除,形成特异性吸附的空穴,得到AuNPs@PDA-ir-MIP;
4)将步骤2)中的AuNPs@PDA-ir-MIP于丝网印刷电极表面的工作电极区域反复滴涂风干多次,得到表面分子印迹SERS传感器,即AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs;
5)将AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs浸入含有1.0×10-9-1.0×10-3mol/L待测物的溶液中,采用恒电位法,分别在0.3V、0V、-0.3V(vs.Ag/AgCl)电位富集600s,牵引带相反电荷的待测物移动至有分子印迹空穴的SERS增强基底之上,通过表面增强拉曼光谱获得待测物分子结构信息以及待测物浓度。
实施例12:
1)将2.0×10-4mol/L HAuCl4溶液加热至沸腾,逐滴加入10g/L柠檬酸三钠溶液,其中HAuCl4溶液与柠檬酸三钠溶液的体积比为2:100,之后煮沸30min,即得到AuNPs溶液,待溶液冷却至室温后可贮存于4℃冰箱内备用,其中,AuNPs溶液中的AuNPs的粒径为20-25nm;
2)将AuNPs溶液与含有2.0mg/mL多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液以体积比1.2:1均匀混合,再加入模板分子形成模板分子浓度为2.0×10-4mol/L的混合溶液,并在室温下搅拌2h,依次经离心、浓缩后,得到粒径为25-30nm的AuNPs@PDA-MIP;
其中,含有多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液的pH=8.5,模板分子为邻苯二甲酸二乙基己酯,制备的AuNPs@PDA-MIP可置于4℃以下的环境内保存。
3)将乙醇、氨水及水以体积比6:2:1混合得到洗脱液,将步骤1)中的AuNPs@PDA-MIP浸泡在洗脱液中,模板分子去除,形成特异性吸附的空穴,得到AuNPs@PDA-ir-MIP;
4)将步骤2)中的AuNPs@PDA-ir-MIP于丝网印刷电极表面的工作电极区域反复滴涂风干多次,得到表面分子印迹SERS传感器,即AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs;
5)将AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs浸入含有1.0×10-9-1.0×10-3mol/L待测物的溶液中,采用恒电位法,分别在0.2V、0V、-0.2V(vs.Ag/AgCl)电位富集500s,牵引带相反电荷的待测物移动至有分子印迹空穴的SERS增强基底之上,通过表面增强拉曼光谱获得待测物分子结构信息以及待测物浓度。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器的制备方法,其特征在于,该方法包括:
1)将(1.0-3.0)×10-4 mol/L AuNPs溶液与含有1.0-3.0 mg/mL多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液以体积比(0.8-1.2):1均匀混合,再加入模板分子并搅拌,依次经离心、浓缩后,得到AuNPs@PDA-MIP;其中,所述的模板分子为邻苯二甲酸酯类物质,所述的邻苯二甲酸酯类物质为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二乙基己酯中的一种;所述的模板分子加入后,混合溶液中模板分子的浓度为(1.0-3.0)×10-4 mol/L;
2)将步骤1)中的AuNPs@PDA-MIP浸泡在洗脱液中,得到AuNPs@PDA-ir-MIP;
3)将步骤2)中的AuNPs@PDA-ir-MIP滴涂于丝网印刷电极的工作电极区域,得到表面分子印迹SERS传感器,即AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs。
2.根据权利要求1所述的一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器的制备方法,其特征在于,所述的洗脱液为乙醇、氨水及水以体积比(5-8):(1-3):1混合得到的混合液。
3.根据权利要求1所述的一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器的制备方法,其特征在于,所述的AuNPs的粒径为15-30 nm;所述的AuNPs@PDA-MIP的粒径为20-35 nm。
4.根据权利要求1所述的一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述的搅拌为在室温下搅拌1-3 h。
5.根据权利要求4所述的一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述的AuNPs溶液通过溶胶凝胶法制备得到,具体为:
将(1.0-3.0)×10-4 mol/L HAuCl4溶液加热至沸腾,逐滴加入8-12 g/L柠檬酸三钠溶液,煮沸25-35 min,即得到AuNPs溶液;
所述的柠檬酸三钠溶液与HAuCl4溶液的体积比为(1-2):100。
6.一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器,其特征在于,采用如权利要求1至5任一项所述的方法制备而成。
7.一种如权利要求6所述的基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器的应用,其特征在于,所述的表面分子印迹SERS传感器用于邻苯二甲酸酯类物质选择性SERS检测。
8.根据权利要求7所述的一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹SERS传感器的应用,其特征在于,邻苯二甲酸酯类物质选择性SERS检测方法具体为:
将AuNPs@PDA-ir-MIP/SPEs浸入含有1.0×10-9-1.0×10-3 mol/L待测物的溶液中,采用恒电位法,分别在以Ag/AgCl作为参比电极,0.1-0.3 V、0 V、(-0.3)-(-0.1) V电位富集300-600 s,牵引带相反电荷的模板分子移动至有分子印迹空穴的SERS增强基底之上,通过表面增强拉曼光谱获得待测物分子结构信息以及待测物浓度;
其中,待测物为邻苯二甲酸酯类物质。
CN201911184643.5A 2019-11-27 2019-11-27 一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹sers传感器及其制备与应用 Active CN110907425B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911184643.5A CN110907425B (zh) 2019-11-27 2019-11-27 一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹sers传感器及其制备与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911184643.5A CN110907425B (zh) 2019-11-27 2019-11-27 一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹sers传感器及其制备与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110907425A CN110907425A (zh) 2020-03-24
CN110907425B true CN110907425B (zh) 2022-07-08

Family

ID=69818683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911184643.5A Active CN110907425B (zh) 2019-11-27 2019-11-27 一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹sers传感器及其制备与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110907425B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111534299B (zh) * 2020-04-29 2023-06-27 上海应用技术大学 一种GOQDs@PDA-ir-MIP分子印迹荧光传感器及其制备方法与应用
CN113500190B (zh) * 2021-06-07 2022-10-14 上海应用技术大学 聚多巴胺荧光纳米点包裹的金纳米棒及其制备和检测方法
CN114888276B (zh) * 2022-05-12 2023-11-03 集美大学 一种链状高聚物修饰纳米颗粒的制备方法及其用途

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102294131A (zh) * 2011-06-20 2011-12-28 大连理工大学 一种电增强分子印迹固相微萃取方法
CN105085765A (zh) * 2015-06-24 2015-11-25 浙江农林大学 一种邻苯二甲酸二甲酯分子印迹微球的制备方法
CN109297950A (zh) * 2018-11-30 2019-02-01 东南大学 一种塑化剂的分子印迹表面增强拉曼光谱检测方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102294131A (zh) * 2011-06-20 2011-12-28 大连理工大学 一种电增强分子印迹固相微萃取方法
CN105085765A (zh) * 2015-06-24 2015-11-25 浙江农林大学 一种邻苯二甲酸二甲酯分子印迹微球的制备方法
CN109297950A (zh) * 2018-11-30 2019-02-01 东南大学 一种塑化剂的分子印迹表面增强拉曼光谱检测方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Electrokinetic Preseparation and Molecularly Imprinted Trapping for Highly Selective SERS Detection of Charged Phthalate Plasticizers;Yang et al.;《Analytical chemistry》;20201118;第93卷;第946-955页 *
Interference-free and high precision biosensor based on surface enhanced Raman spectroscopy integrated with surface molecularly imprinted polymer technology for tumor biomarker detection in human blood;Lin et al.;《Biosensors and Bioelectronics》;20190821;第143卷;第1-10页 *
Recent advances in analysis of phthalate esters in foods;Yang et al.;《Trends in Analytical Chemistry》;20151031;第72卷;第10-26页 *
Substrate-Independent Layer-by-Layer Assembly by Using Mussel-Adhesive-Inspired Polymers;Lee et al.;《ADVANCED MATERIALS》;20080409;第20卷;第1619-1623页 *
基于分子印迹纳米生物探针和表面增强拉曼光谱技术的癌症早期检测方法研究;秦亚婷;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20180315(第3期);第B014-633页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110907425A (zh) 2020-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chullasat et al. A facile optosensing protocol based on molecularly imprinted polymer coated on CdTe quantum dots for highly sensitive and selective amoxicillin detection
CN110907425B (zh) 一种基于核壳结构聚多巴胺包裹纳米金颗粒的表面分子印迹sers传感器及其制备与应用
Devi et al. Gold nanoparticles-thiol-functionalized reduced graphene oxide coated electrochemical sensor system for selective detection of mercury ion
Zhou et al. Recent advances in biosensors for antibiotic detection: Selectivity and signal amplification with nanomaterials
Zuo et al. An electrochemiluminescent sensor for dopamine detection based on a dual-molecule recognition strategy and polyaniline quenching
Han et al. Gold nanoparticles enhanced electrochemiluminescence of graphite-like carbon nitride for the detection of Nuclear Matrix Protein 22
Jafari et al. Developing a highly sensitive electrochemical sensor using thiourea-imprinted polymers based on an MWCNT modified carbon ceramic electrode
Zhang et al. Label-free immunosensor based on Au@ Ag2S nanoparticles/magnetic chitosan matrix for sensitive determination of ractopamine
CN103837519A (zh) 表面增强拉曼光谱测量多种多氯联苯的方法
CN109613083B (zh) 纳米金-原卟啉铜(ⅱ)高灵敏检测h2o2电化学传感器的构建及其应用
Patra et al. Retracted: Imprinted ZnO nanostructure-based electrochemical sensing of calcitonin: A clinical marker for medullary thyroid carcinoma
CN111534299B (zh) 一种GOQDs@PDA-ir-MIP分子印迹荧光传感器及其制备方法与应用
Yu et al. Molecularly imprinted electrochemical aptasensor based on functionalized graphene and nitrogen-doped carbon quantum dots for trace cortisol assay
Hu et al. Cathodic electrochemiluminescence based on resonance energy transfer between sulfur quantum dots and dopamine quinone for the detection of dopamine
CN112630279B (zh) 用于检测双氯酚酸的基于金纳米粒子的等离子共振增强型电化学发光传感器及制备方法
Zhou et al. Molecularly imprinted electrochemistry sensor based on AuNPs/RGO modification for highly sensitive and selective detection of nitrofurazone
Huang et al. PVDF-based molecularly imprinted ratiometric fluorescent test paper with improved visualization effect for catechol monitoring
Yang et al. Multifunctional paper strip based on GO-veiled Ag nanoparticles with highly SERS sensitive and deliverable properties for high-performance molecular detection
Wang et al. Molecularly imprinted electrochemiluminescence sensor based on flake-like Au@ Cu: ZIF-8 nanocomposites for ultrasensitive detection of malathion
Zhang et al. Enhanced anode electrochemiluminescence in split aptamer sensor for kanamycin trace monitoring
CN111257397B (zh) 一种用于恩诺沙星检测的印迹电致发光传感器的制备方法
CN105819434B (zh) 一种表面增强拉曼基底材料及其制备方法
CN111830103B (zh) 一种快速检测过氧化氢的电化学传感器制备及应用方法
Ma et al. Application of SnO2 nanocrystal as novel electrochemiluminescence signal reporter for sensitive immunoassay with nanoporous PtRu alloy enhancement
Ma et al. Well-Aligned TiO 2 Nanotube Arrays with Ag Nanoparticles for Highly Efficient Detection of Fe 3+ Ion

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