CN111474343B - 基于二维材料碳化钛Mxenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器的制备方法 - Google Patents

基于二维材料碳化钛Mxenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于二维材料碳化钛Mxenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器的制备方法,特点是包括将氨基化Fe3O4纳米颗粒与食源性致病菌第一抗体连接制备的捕获单元的步骤;将纳米金棒分散碳化钛MXene薄层中,然后与N‑(4‑氨丁基)‑N‑乙基异鲁米诺和食源性致病菌第二抗体反应获得信号单元的步骤;最后依次将捕获单元、待测食源性致病菌溶液以及信号单元滴涂在电极上,得到基于二维材料Ti3C2Tx Mxenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器的步骤,优点是灵敏度和特异性高、检测结果可靠、步骤简单以及检测速度快。

Description

基于二维材料碳化钛Mxenes检测食源性致病菌的电化学发光 免疫传感器的制备方法
技术领域
本发明涉及电化学发光免疫传感器及其检测方法,尤其是涉及基于二维材料碳化钛(Ti3C2Tx)Mxenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器的制备方法及其应用。
背景技术
食源性致病菌是指可以引起食物中毒或以食品为传播媒介的致病性细菌。食品在采集、加工、运输等环节中很容易受到食源性致病菌的污染,因之而起的食物中毒和疾病爆发事件频频发生。常见的食源性致病菌有:副溶血性弧菌、创伤弧菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌等,传统检测食源性致病菌的方法为生化培养鉴定法,此法步骤繁琐,检测周期长,耗时费力。随着分子生物学技术快速发展,聚合酶链式反应(PCR)、DNA杂交和环介导等温扩增(LAMP)、生物芯片等方法也被应用于检测食源性致病菌,获得了较好的准确度和灵敏度,但在实际应用中也存在不少问题:假阳性几率偏高、仪器昂贵、检测成本高、检测步骤复杂、检测时间长等。因此,开发灵敏、准确、简便、快速的食源性致病菌检测方法,是迫切需求。其中弧菌是一种带一鞭毛的革兰氏阴性菌,广泛分布于河口、海湾、近岸海域的海水和海洋动物体内。副溶血性弧菌和创伤弧菌是是主要对人类具有潜在的致病性的弧菌。副溶血性弧菌的致病率高,而创伤弧菌致死率高。创伤弧菌是一种喜盐、喜碱、河口水域的天然致病菌,对患有免疫系统疾病、肝脏疾病或血色素沉着症的人构成严重的健康威胁。创伤性创伤弧菌通过伤口感染或食用生的贝类进入人体宿主,在易感人群中,感染常常发展为败血症和死亡。
电化学免疫传感器将电化学传感技术与免疫分析技术相结合,既有电化学传感器的灵敏、简便、快速、经济等优点,又有免疫分析的专一性和准确性等特点。近年来,各种纳米材料尤其是二维纳米材料如石墨烯、石墨相碳化氮(g-C3N4)等,在传感器构建方面应用广泛。2011年美国德雷塞尔大学有研究人员发现一种新型二维材料MXenes。它是二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物,不仅具有高导电性,大比表面积,而且表面具有大量的功能化基团,可以结合大量信号物质。Ti3C2Tx是目前研究最成熟的MXenes材料。目前,国内外还没有关于基于新型二维材料Ti3C2Tx MXenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器的制备方法的相关研究报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种灵敏度和特异性高、检测结果可靠、步骤简单以及检测速度快的基于二维材料碳化钛Mxenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器的制备方法及其应用。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种基于二维材料Ti3C2TxMxenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备捕获单元(Ab1-NH2-Fe3O4)
a.将0.2~0.5g FeCl2·4H2O和0.7~1.0g FeCl3·6H2O分散在40~60mL H2O中,然后快速添加13~15mL质量分数为25%~28wt%的氨水,将该溶液转移至三颈烧瓶中,并在70~90℃下加热2小时,在N2气氛下冷却至室温后,将黑色沉淀物多次磁洗至中性,用水定容至50mL,即得到Fe3O4纳米颗粒溶液;
b.将40~50mL Fe3O4纳米颗粒溶液与0.4~0.6mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)混合,超声0.5h后,室温下搅拌5~8h,经磁分离、清洗、重新分散在50mL水中,即得氨基化Fe3O4纳米颗粒溶液;
c.在1~3mL 0.4~0.6mmol/L氨基化Fe3O4纳米颗粒溶液中加入0.1~0.3mL 15~20wt%的戊二醛溶液,在24~27℃下振摇0.5~1h,经磁分离、清洗后加入0.5~1mL 15~25μg/mL食源性致病菌第一抗体(Ab1),室温下反应1~3h后,经磁分离、清洗后,分散在10~20mL pH=7.5~8.2的磷酸盐缓冲溶液中,即得捕获单元(Ab1-NH2-Fe3O4)溶液;
(2)制备纳米金棒(AuNRs)
a.将0.5~0.8mL 0.01M新鲜的硼氢化钠(NaBH4)用水稀释至1~2mL后,在1200~1500rpm剧烈搅拌下注入由5~8mL 0.5~0.7mmol/L氯金酸(HAuCl4)与5~8mL0.2~0.5mol/L溴化十六烷基三甲铵(CTAB)溶液混合而成的溶液中,溶液颜色由黄色变为棕黄色,2~5分钟后停止搅拌,在室温下孵育30~40分钟后,即得到纳米金棒种子液;
b.将7.0~0.9g溴化十六烷基三甲铵(CTAB)和1.234~1.543g油酸钠(NaOL)溶于250mL 40~60℃的温水中,置于1L的锥形瓶中,冷却至25~35℃后,加入1.8~2.4mL4mmol/L AgNO3溶液后,保持15~18分钟,再加入250mL 1mmol/L HAuCl4溶液,在600~800rpm下搅拌90~100分钟后,溶液变成无色,再加入0.5~5.4mL HCl来调节pH,在300~600rpm慢速搅拌13~16分钟后,加入1.25mL 0.064mol/L的抗坏血酸溶液(AA),大力搅拌30秒,即得到纳米金棒生长液;
c.在步骤(2)b得到的纳米金棒生长液中加入0.2~0.8mL的纳米金棒种子液搅拌30~50秒,25~35℃下静置12~16小时后,以6000~8000rpm离心30分钟,去除上清液,即得到纳米金棒(AuNRs);
(3)制备信号单元(Ti3C2Tx@AuNRs-ABEI/Ab2)
a.将1~2mL浓度为400~500nM的纳米金棒溶液分散在1~2mL 2.5~5mg/mL碳化钛(Ti3C2Tx)MXene薄层分散液中,在温室下搅拌24~36小时,以3000~5000rpm离心后,取沉淀重新溶于1~2mL水中,即得到Ti3C2Tx@AuNRs溶液:
b.将步骤(3)a制备得到的Ti3C2Tx@AuNRs溶液置于含有100~200μL 0.1~0.3mol/L N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)和200~300μL 0.1~0.3mg/mL食源性致病菌第二抗体(Ab2)的混合物中,在35~38℃下孵育4小时后,加入200~300μL 2wt%牛血清白蛋白(BSA)溶液以阻断非特异性结合位点后,离心去除游离抗体,洗涤并重新溶于100~200μL水中,即获得信号单元(Ti3C2Tx@AuNRs-ABEI/Ab2)溶液;
(4)电化学发光免疫传感器组装
a.将直径为3~5mm磁性玻碳电极依次用0.1、0.3、0.05μmol/L Al2O3浆抛光成镜面,依次用无水乙醇、蒸馏水超声波清洗,N2吹干;
b.取5~10μL捕获单元(Ab1-NH2-Fe3O4)溶液滴涂于上述预处理过的磁性玻碳电极表面,通过磁性作用,捕获单元即被牢固地吸附在电极表面,然后将5~10μL食源性致病菌溶液滴涂在电极上,置于37℃中孵育1~2h,清洗;再取5~10μL步骤(3)所得的信号单元(Ti3C2Tx@AuNRs-ABEI/Ab2)溶液继续滴涂在电极上,置于37℃中孵育1~2h后,清洗得到基于二维材料碳化钛Mxenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器。
所述的食源性致病菌包括副溶血性弧菌、创伤弧菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌。
上述电化学免疫传感器检测食源性致病菌的方法,包括以下步骤:
采用权利要求1所述的电化学免疫传感器为工作电极,铂丝电极为对电极,Ag/AgCl电极为参比电极;在pH为9.4的碳酸盐缓冲溶液、孵育时间为30min的条件下,测定一系列不同浓度的食源性致病菌对应的电化学发光强度的大小,建立电化学发光强度与食源性致病菌浓度之间的定量关系;根据该定量关系即可测定未知样品中食源性致病菌浓度。
发明原理:本发明利用抗原抗体的特异性结合,结合新型二维材料Ti3C2Tx和具有更多结合位点的纳米金棒,构建了一种基于二维材料Ti3C2Tx MXenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器。Ti3C2Tx MXenes不仅具有高导电性,大比表面积,而且表面具有大量的功能化基团,可以结合大量信号物质。AuNRs有足够多与氨基或者巯基结合的位点,并且显正电。因此Ti3C2Tx MXene可以通过静电吸附与AuNRs结合,形成Ti3C2Tx@AuNRs。而抗体和ABEI含有大量氨基,与Ti3C2Tx@AuNRs纳米片通过化学键合形成信号单元,作为传感器的信号单元,具有以下多种功能:(1)ABEI作为电化学发光体;(2)通过抗原抗体的结合将致病菌与信号单元连接;(3)二维纳米材料Ti3C2Tx MXene像一张巨大的网直接搭接到电极表面,所有的信号标签ABEI都处于电极内,成为电极的一部分,使电子在电极和电化学标签间自由流动而没有免疫复合物的间隔。本专利据不同浓度食源性致病菌对应的电致发光强度值,得到电致发光的工作曲线,从而定量检测待测溶液中食源性致病菌的浓度。随着食源性致病菌浓度的增加,电化学发光强度随着捕获的信号单元增加导致ABEI的增加而增加。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)高灵敏度,首先,传统电化学发光免疫分析方法,是将电化学发光物质标记在目标物放入抗体或者纳米材料上,可以标记的数量很有限,本发明使用大表面积二维材料,大幅度提高电化学发光体的标记数量,同时,法拉第笼模型可有效延展电极表面积,使所有标记在信号单元中的电化学发光体都是有效的,就如同直接结合在电极表面。MXenesTi3C2Tx具有大量带负电荷的官能团,整体对外显负电性。纳米金棒具有较大尺寸,相比纳米金有更多与氨基结合的位点。并且,十六烷基三甲基溴化铵和油酸钠二元表面活性剂使纳米金棒对外显正电性。利用静电吸附,本发明首次提出了纳米金棒和MXenes Ti3C2Tx的结合。该材料由MXenes Ti3C2Tx提供高导电性,纳米金棒提供大量与抗体和异鲁米诺的结合位点。整个免疫传感器导电接近裸电极并含有大量信号单元,显著提高免疫传感器的灵敏度;
(2)高特异性。本发明方法具有高特异性,目标物以外的其他细菌对本检测体系无干扰,这是因为本发明的免疫传感器构建建立在抗原—抗体特异性识别的基础上;
(3)结果准确,回收率均在90%~110%之间;
(4)制备与检测方法试剂用量少、检测速度快。将捕获单元(Ab1-NH2-Fe3O4)滴涂于磁性玻碳电极表面之后,即可一步构建成电化学发光免疫传感器,制备方法极其简单;孵育完成后,即可检测得到即时的电化学发光信号,实现定量检测。
附图说明
图1为基于二维材料碳化钛MXenes的创伤弧菌法拉第笼式电化学发光免疫传感器制备流程;
图2为碳化钛MXene薄层和纳米金棒静电结合电镜图;
图3为利用碳化钛MXene薄层的强还原性还原氯金酸,使纳米金自生长在MXenes表面的电镜图;
图4为不同浓度创伤弧菌的ECL信号(y)—浓度(x)对数线性图;
图5为本发明传感器在浓度为105CFU/mL的创伤弧菌溶液下不同pH值与ECL强度之间的变化关系图;
图6为本发明传感器在浓度为105CFU/mL的创伤弧菌溶液下不同孵育时间与ECL强度之间的变化关系图;
图7为本发明制备的创伤杆菌传感器分别对空白(blank)、106CFU/mL副溶血性弧菌、106CFU/mL希瓦氏菌(SM)、106CFU/mL哈维氏弧菌(VH)、106CFU/mL阴沟肠杆菌(EC)、103CFU/mL创伤杆菌(VV)和含103CFU/mL创伤杆菌的混合细菌测得的电化学发光信号图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
具体实施例一
基于二维材料碳化钛Mxenes检测创伤弧菌的电化学发光免疫传感器的制备方法,如图1所示,具体包括以下步骤:
(1)制备捕获单元(Ab1-NH2-Fe3O4)
a.将0.2~0.5g FeCl2·4H2O和0.7~1.0g FeCl3·6H2O分散在40~60mL H2O中,然后快速添加13~15mL质量分数为25%~28wt%的氨水,将该溶液转移至三颈烧瓶中,并在70~90℃下加热2小时,在N2气氛下冷却至室温后,将黑色沉淀物多次磁洗至中性,用水定容至50mL,即得到Fe3O4纳米颗粒溶液;
b.将40~50mL Fe3O4纳米颗粒溶液与0.4~0.6mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)混合,超声0.5h后,室温下搅拌5~8h,经磁分离、清洗、重新分散在50mL水中,即得氨基化Fe3O4纳米颗粒溶液;
c.在1~3mL 0.4~0.6mmol/L氨基化Fe3O4纳米颗粒溶液中加入0.1~0.3mL 15~20wt%的戊二醛溶液,在24~27℃下振摇0.5~1h,经磁分离、清洗后加入0.5~1mL 15~25μg/mL创伤弧菌第一抗体(Ab1),室温下反应1~3h后,经磁分离、清洗后,分散在10~20mLpH=7.5~8.2的磷酸盐缓冲溶液中,即得捕获单元(Ab1-NH2-Fe3O4)溶液;(2)制备纳米金棒(AuNRs)
a.将0.5~0.8mL 0.01M新鲜的硼氢化钠(NaBH4)用水稀释至1~2mL后,在1200~1500rpm剧烈搅拌下注入由5~8mL 0.5~0.7mmol/L氯金酸(HAuCl4)与5~8mL0.2~0.5mol/L溴化十六烷基三甲铵(CTAB)溶液混合而成的溶液中,溶液颜色由黄色变为棕黄色,2~5分钟后停止搅拌,在室温下孵育30~40分钟后,即得到纳米金棒种子液;
b.将7.0~0.9g溴化十六烷基三甲铵(CTAB)和1.234~1.543g油酸钠(NaOL)溶于250mL 40~60℃的温水中,置于1L的锥形瓶中,冷却至25~35℃后,加入1.8~2.4mL4mmol/L AgNO3溶液后,保持15~18分钟,再加入250mL 1mmol/L HAuCl4溶液,在600~800rpm下搅拌90~100分钟后,溶液变成无色,再加入0.5~5.4mL HCl来调节pH,在300~600rpm慢速搅拌13~16分钟后,加入1.25mL 0.064mol/L的抗坏血酸溶液(AA),大力搅拌30秒,即得到纳米金棒生长液;
c.在步骤(2)b得到的纳米金棒生长液中加入0.2~0.8mL的纳米金棒种子液搅拌30~50秒,25~35℃下静置12~16小时后,以6000~8000rpm离心30分钟,去除上清液,即得到纳米金棒(AuNRs);
(3)制备信号单元(Ti3C2Tx@AuNRs-ABEI/Ab2)
a.将1~2mL浓度为400~500nM的纳米金棒溶液分散在1~2mL 2.5~5mg/mL碳化钛(Ti3C2Tx)MXene薄层分散液中,在温室下搅拌24~36小时,以3000~5000rpm离心后,取沉淀重新溶于1~2mL水中,即得到Ti3C2Tx@AuNRs溶液:
b.将步骤(3)a制备得到的Ti3C2Tx@AuNRs溶液置于含有100~200μL 0.1~0.3mol/L N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺(ABEI)和200~300μL 0.1~0.3mg/mL创伤弧菌第二抗体(Ab2)的混合物中,在35~38℃下孵育4小时后,加入200~300μL 2wt%牛血清白蛋白(BSA)溶液以阻断非特异性结合位点后,离心去除游离抗体,洗涤并重新溶于100~200μL水中,即获得信号单元(Ti3C2Tx@AuNRs-ABEI/Ab2)溶液;
上述利用MXenes的电负性使制备的表面带正电的纳米金吸附在碳化钛(Ti3C2Tx)MXene薄层表面,而静电吸附方法较为温和,既保留了材料的完整性又能通过控制MXenes和纳米金棒的浓度比例来控制MXenes表面纳米金棒的量,如图2所示,由图2可知,在二维材料MXenes表面吸附大量纳米金棒,材料表征符合预期。
若利用碳化钛(Ti3C2Tx)MXene薄层的强还原性还原氯金酸,使纳米金自生长在MXenes表面,具体方法如下:将1~2mg/mL MXene和氯金酸混合,静止1小时后以3000~5000rpm离心清洗,加水稀释至2mL。
经过试验发现,由于碳化钛(Ti3C2Tx)MXene薄层材料具有一定柔性,厚度较薄,所以在还原氯金酸的过程中破坏了二维材料的完整性,MXenes碎裂,结果如图3所示,生成圆形颗粒纳米金,但MXenes不再具有二维片状结构,没有达到在二维材料上生长出纳米金颗粒的预期;
(4)电化学发光免疫传感器组装
a.将直径为3~5mm磁性玻碳电极依次用0.1、0.3、0.05μmol/L Al2O3浆抛光成镜面,依次用无水乙醇、蒸馏水超声波清洗,N2吹干;
b.取5~10μL捕获单元(Ab1-NH2-Fe3O4)溶液滴涂于上述预处理过的磁性玻碳电极表面,通过磁性作用,捕获单元即被牢固地吸附在电极表面,然后将5~10μL食源性致病菌溶液滴涂在被捕获单元修饰过的电极上,置于37℃中孵育1~2h,清洗;再取5~10μL步骤(3)所得的信号单元(Ti3C2Tx@AuNRs-ABEI/Ab2)溶液滴涂在捕获目标物VV的电极上,置于37℃中孵育1~2h后,清洗得到基于二维材料Ti3C2Tx Mxenes检测创伤弧菌的电化学发光免疫传感器。
具体实施例二
1、利用具体实施例一制备的电化学免疫传感器检测创伤弧菌的方法,包括以下步骤采用上述具体实施例一制备的电化学免疫传感器为工作电极,铂丝电极为对电极,Ag/AgCl电极为参比电极;本工作基于MXene优异的性能结合AuNRs制备信号单元,利用磁性玻碳电极对氨基化四氧化三铁的磁吸附制备捕获单元换,采取抗体与抗原的特异性识别实现对抗体的捕获,并利用常见的电化学发光材料APTE实现对VV的检测。在pH为9.4的碳酸盐缓冲溶液、孵育时间为30min的最优条件下,测定一系列不同浓度的创伤弧菌对应的电化学发光强度的大小,建立电化学发光强度与创伤弧菌浓度之间的定量关系;根据该定量关系即可测定未知样品中创伤弧菌浓度。
由图4可知,不同浓度创伤弧菌的ECL信号(y)—浓度对数(x)线性关系,线性方程为y=1918.82+1362.76*logx,相关系数R2=0.998,线性关系良好,可以用于未知样品中创伤弧菌检测。
2、检测方法的建立以及时间和pH优化过程
ECL法检测VV:将电化学免疫传感器为工作电极,铂丝电极为对电极,Ag/AgCl电极为参比电极;组成三电极体系放在电化学发光测试液中进行测试,根据VV不同浓度下对应的电化学发光强度值得到电化学发光法的工作曲线,从而对待测溶液中VV浓度进行定量检测;
ECL行为受缓冲液pH、孵育时间的影响较大。为了获得最佳的实验条件,采用浓度为105CFU/mL的含创伤弧菌的溶液进行研究。如图5所示,ECL强度在pH为9.4时为最大;如图6所示,孵育时间在30分钟达到稳定。所以该传感器检测的最优pH为9.4,最短孵育时间为30分钟。
具体实施例三
为验证本方法在实际应用中的价值,在海水中加入创伤弧菌标准溶液作为实际样品,采用加标回收的方法对海水中不同浓度的创伤弧菌进行了检测,结果如表1所示。相对标准偏差(RSD)小于7.2%,回收率为95.4~109.7%,结果令人满意。表明本发明对于海水中创伤弧菌的检测结果准确可靠。
表1海水中创伤弧菌的检测结果(n=5)
具体实施例四
由图7可知,利用具体实施例一制备的传感器分别对对空白(blank)、106CFU/mL副溶血性弧菌、106CFU/mL希瓦氏菌(SM)、106CFU/mL哈维氏弧菌(VH)、106CFU/mL阴沟肠杆菌(EC)、103CFU/mL创伤杆菌(vv)和含103CFU/mL创伤杆菌的混合细菌进行电化学发光检测,当创伤杆菌存在时,检测的电化学发光信号强度远远大于空白或其与细菌的电化学发光信号强度,表明该传感器对创伤杆菌具有特异性检测。
上述说明并非对本发明的限制,本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内,做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于二维材料碳化钛Mxenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)制备捕获单元
a.将0.2~0.5g FeCl2·4H2O和0.7~1.0g FeCl3·6H2O分散在40~60mL H2O中,然后快速添加13~15mL质量分数为25%~28wt%的氨水,转移至三颈烧瓶中,并在70~90℃下加热2小时,在N2气氛下冷却至室温后,将黑色沉淀物多次磁洗至中性,用水定容至50mL,即得到Fe3O4纳米颗粒溶液;
b.将40~50mL Fe3O4纳米颗粒溶液与0.4~0.6mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷混合,超声0.5h后,室温下搅拌5~8h,经磁分离、清洗、重新分散在50mL水中,即得氨基化Fe3O4纳米颗粒溶液;
c.在1~3mL 0.4~0.6mmol/L氨基化Fe3O4纳米颗粒溶液中加入0.1~0.3mL15~20wt%的戊二醛溶液,在24~27℃下振摇0.5~1h,经磁分离、清洗后加入0.5~1mL 15~25μg/mL食源性致病菌第一抗体,室温下反应1~3h后,经磁分离、清洗后,分散在10~20mL pH=7.5~8.2的磷酸盐缓冲溶液中,即得捕获单元溶液;
(2)制备纳米金棒
a.将0.5~0.8mL 0.01M新鲜的硼氢化钠用水稀释至1~2mL后,在1200~1500rpm剧烈搅拌下注入由5~8mL 0.5~0.7mmol/L氯金酸与5~8mL 0.2~0.5mol/L溴化十六烷基三甲铵溶液混合而成的溶液中,溶液颜色由黄色变为棕黄色,2~5分钟后停止搅拌,在室温下孵育30~40分钟后,即得到纳米金棒种子液;
b.将7.0~0.9g溴化十六烷基三甲铵和1.234~1.543g油酸钠溶于250mL 40~60℃的温水中,置于1L的锥形瓶中,冷却至25~35℃后,加入1.8~2.4mL 4mmol/L AgNO3溶液后,保持15~18分钟,再加入250mL 1mmol/L HAuCl4溶液,在600~800rpm下搅拌90~100分钟后,溶液变成无色,再加入0.5~5.4mL HCl来调节pH,在300~600rpm慢速搅拌13~16分钟后,加入1.25mL0.064mol/L的抗坏血酸溶液,大力搅拌30秒,即得到纳米金棒生长液;
c.在步骤(2)b得到的纳米金棒生长液中加入0.2~0.8mL的纳米金棒种子液搅拌30~50秒,25~35℃下静置12~16小时后,以6000~8000rpm离心30分钟,去除上清液,即得到纳米金棒;
(3)制备信号单元
a.将1~2mL浓度为400~500nM的纳米金棒溶液分散在1~2mL 2.5~5mg/mL Ti3C2TxMXene薄层分散液中,在温室下搅拌24~36小时,以3000~5000rpm离心后,取沉淀重新溶于1~2mL水中,即得到Ti3C2Tx@AuNRs溶液:
b.将步骤(3)a制备得到的Ti3C2Tx@AuNRs溶液置于含有100~200μL 0.1~0.3mol/L N-(4-氨丁基)-N-乙基异鲁米诺和200~300μL 0.1~0.3mg/mL食源性致病菌第二抗体的混合物中,在35~38℃下孵育4小时后,加入200~300μL 2wt%牛血清白蛋白溶液以阻断非特异性结合位点后,离心去除游离抗体,洗涤并重新溶于100~200μL水中,即获得信号单元溶液;
(4)电化学发光免疫传感器组装
a.将直径为3~5mm磁性玻碳电极依次用0.1、0.3、0.05μmol/L Al2O3浆抛光成镜面,依次用无水乙醇、蒸馏水超声波清洗,N2吹干;
b.取5~10μL捕获单元溶液滴涂于处理过的磁性玻碳电极表面,通过磁性作用,捕获单元即被牢固地吸附在电极表面,然后将5~10μL食源性致病菌溶液滴涂在电极上,置于37℃中孵育1~2h,清洗;再取5~10μL步骤(3)所得的信号单元溶液继续滴涂在电极上,置于37℃中孵育1~2h后,清洗得到基于二维材料碳化钛Mxenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器。
2.根据权利要求1所述的基于二维材料碳化钛Mxenes检测食源性致病菌的电化学发光免疫传感器的制备方法,其特征在于:所述的食源性致病菌包括副溶血性弧菌、创伤弧菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌。
3.一种利用权利要求1所述的制备方法得到的电化学免疫传感器检测食源性致病菌的方法,其特征在于包括以下步骤:采用权利要求1所述的制备方法得到的电化学免疫传感器为工作电极,铂丝电极为对电极,Ag/AgCl电极为参比电极;测定一系列不同浓度的食源性致病菌对应的电化学发光强度的大小,建立电化学发光强度与食源性致病菌浓度之间的定量关系;根据该定量关系即可测定未知样品中食源性致病菌浓度。
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