CN111678889B - 检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器 - Google Patents
检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111678889B CN111678889B CN202010671663.1A CN202010671663A CN111678889B CN 111678889 B CN111678889 B CN 111678889B CN 202010671663 A CN202010671663 A CN 202010671663A CN 111678889 B CN111678889 B CN 111678889B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene
- solution
- graphene oxide
- quantum dot
- biosensor
- 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
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 138
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 133
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 241000700605 Viruses Species 0.000 title claims abstract description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 49
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 30
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 26
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000012192 staining solution Substances 0.000 claims description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 11
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 9
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 claims description 9
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 claims description 9
- PRDFBSVERLRRMY-UHFFFAOYSA-N 2'-(4-ethoxyphenyl)-5-(4-methylpiperazin-1-yl)-2,5'-bibenzimidazole Chemical compound C1=CC(OCC)=CC=C1C1=NC2=CC=C(C=3NC4=CC(=CC=C4N=3)N3CCN(C)CC3)C=C2N1 PRDFBSVERLRRMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 claims description 8
- INAAIJLSXJJHOZ-UHFFFAOYSA-N pibenzimol Chemical compound C1CN(C)CCN1C1=CC=C(N=C(N2)C=3C=C4NC(=NC4=CC=3)C=3C=CC(O)=CC=3)C2=C1 INAAIJLSXJJHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 241000252506 Characiformes Species 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 claims description 5
- FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 4',6-Diamino-2-phenylindol Chemical compound C1=CC(C(=N)N)=CC=C1C1=CC2=CC=C(C(N)=N)C=C2N1 FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000116 DAPI staining Methods 0.000 claims description 4
- DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N acridine orange free base Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=NC3=CC(N(C)C)=CC=C3C=C21 DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N benzoquinolinylidene Natural products C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M propidium iodide Chemical compound [I-].[I-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CCC[N+](C)(CC)CC)=C1C1=CC=CC=C1 XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- OTYYBJNSLLBAGE-UHFFFAOYSA-N CN1C(CCC1)=O.[N] Chemical compound CN1C(CCC1)=O.[N] OTYYBJNSLLBAGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 claims description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000007754 air knife coating Methods 0.000 claims 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 6
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 description 6
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 description 6
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 4
- 238000001448 refractive index detection Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 241001678559 COVID-19 virus Species 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 241001673904 Argania Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
Images
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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
本发明公开了检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器，属于生物医疗领域，石墨烯为特殊的二维材料，制备大分子石墨烯基体修饰量子点与荧光分子掺杂体结合的生物传感器，配合本发明的申请人之前的申请ZL 2016212964958一种基于石墨烯表面波的高灵敏度超快折射率探测装置，扩大单位检测体系中可检测到的信号密度，可对空气中分布的痕量、甚至超痕量冠状病毒2019‑nCoV进行检测。检测精度可达10PPb级别(质量浓度)最高检测精度3PPb(分子浓度)，响应时间180秒内。
Description
技术领域
本发明涉及生物医疗领域，检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器。
背景技术
空气中以气溶胶形式痕量或超痕量分布的病毒会传播疾病，但是一直没有一种准确灵敏的，能够提供超高灵敏度和即时相应的生物传感器进行检测。
石墨烯有着完美的二维结构，其电子都局域在石墨烯表面，如果能够调控光场将光学表面波引入到石墨烯表面，即形成石墨烯表面波，这样就能使石墨烯和光场充分耦合。石墨烯表面波耦合方式，该方式通过一种特殊结构形成石墨烯表面波，新型结构下石墨烯的光耦合效率可以高达100％，同时这一超高的耦合效率可以从0～100％范围内有效调控具有超高的灵敏度、超快的响应速度。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是针对这一情况利用石墨烯量子点与荧光分子掺杂改性的石墨烯生物传感器，配合本发明的申请人之前的申请ZL 2016212964958一种基于石墨烯表面波的高灵敏度超快折射率探测装置扩大单位检测体系中可检测到的信号密度，可对痕量、甚至超痕量生物标志物(病毒、冠状病毒2019-nCoV)实现超高灵敏度即时检测。
提供一种量子点与荧光分子掺杂改性的石墨烯生物传感器，从而解决扩大单位检测体系中可检测到的信号密度，可对痕量、甚至超痕量生物标志物(病毒、冠状病毒2019-nCoV)实现超高灵敏度即时检测的问题。
为此，本发明的技术方案为：
检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器的制备方法，包括如下：
(1)氧化石墨烯/还原氧化石墨烯溶液的制备：
首先利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯/还原氧化石墨烯，其次氧化石墨烯/还原氧化石墨烯与溶液按照质量比1-8‰的比例配置，超声3-10min，制成氧化石墨烯/还原氧化石墨烯溶液。
(2)二氧化硅基石墨烯传感器基体的制备：
对二氧化硅薄片进行清洗、擦拭处理，去除表面有机物，在二氧化硅薄片上涂布制备一层氧化石墨烯或石墨烯膜作为二氧化硅复合石墨烯传感器基体。
(3)石墨烯量子点与荧光分子自组装结合体改性生物传感器的制备：
在二氧化硅复合石墨烯传感器基体再制备一层石墨烯量子点与荧光分子自组装的复合膜，利用氧化石墨烯/还原氧化石墨烯采用溶剂热法制备石墨烯量子点，石墨烯量子点与荧光染色剂在溶液中自组装。
优选的，氧化石墨烯/还原氧化石墨烯溶液单层含量在99％以上，氧化石墨烯/还原氧化石墨烯的纯度大于99％。
优选的，氧化石墨烯/还原氧化石墨烯的厚度为0.17-1.4nm，片径大小为1～500μm。
优选的，所述步骤(2)二氧化硅薄片厚度为0.1-5mm，二氧化硅薄片的预处理方法包括冰醋酸(98％)CH3COOH水溶液清洗擦拭，乙醇溶液清洗擦拭，5％的阿摩尼亚溶液或汽油浸泡处理，食人鱼溶液(piranha溶液)去除表面有机物。
优选的，所述步骤(3)利用氧化石墨烯/还原氧化石墨烯采用溶剂热法制备石墨烯量子点，在浓硫酸和浓硝酸中氧化并切割石墨烯纳米片，石墨烯纳米片厚度为0.17-1.4nm，片径大小为20～100nm；其次将氧化后的石墨烯纳米片在溶剂热环境下还原并形成石墨烯量子点，主要还原剂为氢气，石墨烯量子点厚度为0.17-1.4nm，片径大小为20～100nm。氧化石墨烯/还原氧化石墨烯涂布到二氧化硅表面的方法包括：气刀涂布制膜、刮刀涂布制膜、蒸镀制膜、匀胶机涂布制膜，二氧化硅基石墨烯传感器基体膜厚度为10-500nm，优选膜厚度30-80nm。
优选的，所述步骤(4)石墨烯量子点与荧光染色剂在溶液中自组装，溶液包括水、乙醇、丙酮、溶剂汽油、DMF、氮甲基吡咯烷酮、甲苯、苯。荧光染色剂包括AO染色液产品组成Acridine Orange Stain、Hoechst33258染色液产品组成Hoechst 33258 StainingSolution、碘化丙啶PI染色液产品组成PIStain、Hoechst33342染色液产品组成Hoechst33342 Staining Solution、DAPI染色液产品组成DAPI Staining Solution。
优选的，本发明所述的荧光染色剂包括AO染色液产品组成Acridine OrangeStain、Hoechst33258染色液产品组成Hoechst 33258 Staining Solution、碘化丙啶PI染色液产品组成PI Stain、Hoechst33342染色液产品组成Hoechst 33342 StainingSolution、DAPI染色液产品组成DAPI Staining Solution。
本发明的有益效果是：
本发明利用将光学表面波引入到石墨烯表面，即形成石墨烯表面波，通过在二氧化硅片表面制备石墨烯/氧化石墨烯膜再复合石墨烯量子点与荧光分子自组装的薄膜形成生物传感器，配合本发明的申请人之前的申请ZL2016212964958一种基于石墨烯表面波的高灵敏度超快折射率检测装置使用具有超高的灵敏度、超快的响应速度。
调控光场将光学表面波引入到石墨烯表面，即形成石墨烯表面波，通过在二氧化硅片表面制备石墨烯或氧化石墨烯膜再复合石墨烯量子点与荧光分子自组装的薄膜这样就能使石墨烯和光场充分耦合。石墨烯表面波耦合方式，该方式通过一种特殊结构形成石墨烯表面波，新型结构下石墨烯的光耦合效率可以高达100％，同时这一超高的耦合效率可以从0～100％范围内有效调控具有超高的灵敏度、超快的响应速度。可以检测空气中痕量冠状病毒2019-nCoV，降低空气中以气溶胶形式痕量或超痕量分布的病毒会传播疾病的可能。
附图说明
图1为具体实施方式所用氧化石墨烯/还原氧化石墨烯的SEM照片。
图2为具体实施方式所用氧化石墨烯/还原氧化石墨烯的TEM照片。
图3为具体实施方式量子点与荧光分子掺杂改性的石墨烯的SEM照片。
图4为二氧化硅复合氧化石墨烯/还原氧化石墨烯基体的石墨烯量子点与荧光分子自组装的薄膜形成生物传感器示意图。
图5为具体实施方式量子点与荧光分子掺杂改性的石墨烯生物传感器实物照片。
图6为石墨烯量子点与荧光分子自组装的薄膜形成生物传感器配合本发明的申请人之前的申请ZL2016212964958一种基于石墨烯表面波的高灵敏度超快折射率检测装置示意图。
图7为具体实施方式中利用量子点与荧光分子掺杂改性的石墨烯生物传感器检测空气中质量分散浓度为265.09PPb超痕量的HSA特征波形。
图8为具体实施方式中利用量子点与荧光分子掺杂改性的石墨烯生物传感器检测空气中质量分散浓度为265.09PPb超痕量的BSA特征波形。
图9为具体实施方式中利用量子点与荧光分子掺杂改性的石墨烯生物传感器检测空气中质量分散浓度为10.6PPb超痕量的HSA特征波形。
图10为具体实施方式中利用量子点与荧光分子掺杂改性的石墨烯生物传感器检测空气中质量分散浓度为10.6PPb超痕量的BSA特征波形。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但本发明并不因此局限于下述实施。
(1)原料：
本实施例中所用氧化石墨烯/还原氧化石墨烯，其厚度为0.17-1.4nm，片径大小为1～50μm，其扫描电镜(SEM)下微观形貌与透射电子显微镜(TEM)下微观形貌如图1和图2所示。
(2)氧化石墨烯/还原氧化石墨烯溶液的制备：
利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯/还原氧化石墨烯，其次氧化石墨烯/还原氧化石墨烯与溶液按照质量比1-8‰的比例配置，溶液包括水、乙醇、丙酮、溶剂汽油、DMF、氮甲基吡咯烷酮、甲苯、苯，制成氧化石墨烯/还原氧化石墨烯溶液。
(3)二氧化硅基石墨烯传感器基体的制备：
石墨烯传感器基体由二氧化硅薄片和氧化石墨烯/还原氧化石墨烯组成，二氧化硅薄片厚度为0.1-5mm，二氧化硅薄片的预处理方法包括冰醋酸(98％)CH3COOH水溶液清洗擦拭，乙醇溶液清洗擦拭，5％的阿摩尼亚溶液或汽油浸泡处理，食人鱼溶液(piranha溶液)去除表面有机物；在二氧化硅薄片上涂布制备一层氧化石墨烯或石墨烯膜作为二氧化硅复合石墨烯传感器基体，氧化石墨烯/还原氧化石墨烯涂布到二氧化硅表面的方法包括：气刀涂布制膜、刮刀涂布制膜、蒸镀制膜、匀胶机涂布制膜，二氧化硅基石墨烯传感器基体膜厚度为10-500nm，优选膜厚度30-80nm。
(3)石墨烯量子点与荧光分子自组装结合体改性生物传感器的制备：
利用氧化石墨烯/还原氧化石墨烯采用溶剂热法制备石墨烯量子点，如图3所示；在浓硫酸和浓硝酸中氧化并切割石墨烯纳米片，石墨烯纳米片厚度为0.17-1.4nm，片径大小为20～100nm，然后将氧化后的石墨烯纳米片在溶剂热环境下还原并形成石墨烯量子点，主要还原剂为氢气；石墨烯量子点与荧光染色剂在溶液中自组装，溶液包括水、乙醇、丙酮、溶剂汽油、DMF、氮甲基吡咯烷酮、甲苯、苯。荧光染色剂包括AO染色液产品组成AcridineOrange Stain、Hoechst33258染色液产品组成Hoechst 33258 Staining Solution、碘化丙啶PI染色液产品组成PI Stain、Hoechst33342染色液产品组成Hoechst 33342 StainingSolution、DAPI染色液产品组成DAPI Staining Solution。最后制成如图4、图5所示的检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器。
(4)对空气中不同的蛋白质痕量检测：
利用经步骤(1)-(3)所述的石墨烯量子点与荧光分子自组装的薄膜形成生物传感器，配合本发明的申请人之前的申请ZL2016212964958一种基于石墨烯表面波的高灵敏度超快折射率检测装置，组装如图6所示的检测装置，分别检测空气中质量分散浓度为265.09PPb的牛血清蛋白(BSA)和人血白蛋白(HSA)、以及空气中质量分散浓度为10.6PPb的牛血清蛋白(BSA)和人血白蛋白(HSA)，得到如图7、图8、图9、图10所示的波形图，经观察记录在蛋白质气溶胶进入实验舱5-20秒钟就会出现第一个特征波，经一段扩散在120秒内会连续出现几次明显特征波。运用软件对数百次实验进行分析光电转换电压与时间的关系发现不同的蛋白质气溶胶的特征波分辨率可以达到90％以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不能用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则内所作修改、替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)氧化石墨烯/还原氧化石墨烯溶液的制备：
利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯/还原氧化石墨烯，制备氧化石墨烯/还原氧化石墨烯溶液；
(2)二氧化硅基石墨烯传感器基体的制备：
对二氧化硅薄片进行清洗、擦拭处理，去除表面有机物，在二氧化硅薄片上涂布制备一层氧化石墨烯或石墨烯膜作为二氧化硅复合石墨烯传感器基体；
(3)石墨烯量子点与荧光分子自组装结合体改性生物传感器的制备：
利用氧化石墨烯/还原氧化石墨烯采用溶剂热法制备石墨烯量子点，石墨烯量子点与荧光染色剂在溶液中自组装形成自组装复合膜，在二氧化硅基体的石墨烯传感器基体上再涂布一层所述自组装复合膜，所述自组装复合膜厚度15-30nm，制成检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器。
2.根据权利要求1所述的检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中氧化石墨烯/还原氧化石墨烯厚度为0.17-1.4nm，片径大小为1～500μm；溶液包括水、乙醇、丙酮、溶剂汽油、DMF、氮甲基吡咯烷酮、甲苯、苯。
3.根据权利要求1所述的检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中石墨烯传感器基体由二氧化硅薄片和氧化石墨烯/还原氧化石墨烯组成，二氧化硅薄片厚度为0.1-5mm，二氧化硅薄片的预处理方法包括冰醋酸CH3COOH水溶液清洗擦拭，乙醇溶液清洗擦拭，5％的阿摩尼亚溶液或汽油浸泡处理，食人鱼溶液去除表面有机物。
4.根据权利要求1所述的检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中氧化石墨烯/还原氧化石墨烯涂布到二氧化硅表面的方法包括：气刀涂布制膜、刮刀涂布制膜、蒸镀制膜、匀胶机涂布制膜，二氧化硅基石墨烯传感器基体膜厚度30-80nm。
5.根据权利要求1所述的检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)，利用氧化石墨烯/还原氧化石墨烯采用溶剂热法制备石墨烯量子点，在浓硫酸和浓硝酸中氧化并切割石墨烯纳米片，石墨烯纳米片厚度为0.17-1.4nm，片径大小为20～100nm，然后将氧化后的石墨烯纳米片在溶剂热环境下还原并形成石墨烯量子点，主要还原剂为氢气。
6.根据权利要求1所述的检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中石墨烯量子点与荧光染色剂在溶液中自组装，溶液包括水、乙醇、丙酮、溶剂汽油、DMF、氮甲基吡咯烷酮、甲苯、苯；荧光染色剂包括AO染色液产品组成Acridine Orange Stain、Hoechst33258染色液产品组成Hoechst 33258 StainingSolution、碘化丙啶PI染色液产品组成PI Stain、Hoechst33342染色液产品组成Hoechst33342 Staining Solution、DAPI染色液产品组成DAPI Staining Solution。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010671663.1A CN111678889B (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010671663.1A CN111678889B (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111678889A CN111678889A (zh) | 2020-09-18 |
| CN111678889B true CN111678889B (zh) | 2023-05-02 |
Family
ID=72457476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010671663.1A Active CN111678889B (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111678889B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103616357A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-03-05 | 江苏大学 | 一种可视化生物传感器件及其制备方法 |
| CN105044072A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-11-11 | 厦门烯成新材料科技有限公司 | 一种基于石墨烯传感器检测蛋白质的方法 |
| CN107290311A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-10-24 | 江苏大学 | 一种荧光传感器“关‑开”检测维生素c的方法 |
| CN108047472A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-05-18 | 天津宝兴威科技股份有限公司 | 一种基于石墨烯量子点掺杂的聚合物复合薄膜的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101387493B1 (ko) * | 2012-05-30 | 2014-04-25 | 포항공과대학교 산학협력단 | 폭발물 검출용 센서 및 그 제조 방법 |
-
2020
- 2020-07-13 CN CN202010671663.1A patent/CN111678889B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103616357A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-03-05 | 江苏大学 | 一种可视化生物传感器件及其制备方法 |
| CN105044072A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-11-11 | 厦门烯成新材料科技有限公司 | 一种基于石墨烯传感器检测蛋白质的方法 |
| CN107290311A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-10-24 | 江苏大学 | 一种荧光传感器“关‑开”检测维生素c的方法 |
| CN108047472A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-05-18 | 天津宝兴威科技股份有限公司 | 一种基于石墨烯量子点掺杂的聚合物复合薄膜的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 氮掺杂石墨烯量子点用于定量分析牛血清白蛋白的含量;邱競瑶等;《分析试验室》;20200131;第39卷(第01期);第17-22页 * |
| 氮掺杂石墨烯量子点的制备及其荧光性质;杨丽君等;《重庆文理学院学报(社会科学版)》;20160930;第35卷(第05期);第75-78页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111678889A (zh) | 2020-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kour et al. | Recent advances in carbon nanomaterials as electrochemical biosensors | |
| Dong et al. | Effects of acid treatment on structure, properties and biocompatibility of carbon nanotubes | |
| Jiang et al. | Eco-friendly synthesis of size-controllable amine-functionalized graphene quantum dots with antimycoplasma properties | |
| CN108251507B (zh) | 一种核酸的检测体系及其检测方法和应用 | |
| Wang et al. | Improved enzyme immobilization for enhanced bioelectrocatalytic activity of glucose sensor | |
| Zhang et al. | A sensitive mediator-free tyrosinase biosensor based on an inorganic–organic hybrid titania sol–gel matrix | |
| Sun et al. | Sensitive electrochemical immunoassay for chlorpyrifos by using flake-like Fe3O4 modified carbon nanotubes as the enhanced multienzyme label | |
| Ravikumar et al. | An “OFF–ON” quantum dot–graphene oxide bioprobe for sensitive detection of micrococcal nuclease of Staphylococcus aureus | |
| Wang et al. | Voltammetric detection of l-dopa and carbidopa on graphene modified glassy carbon interfaces | |
| Filip et al. | Graphene as signal amplifier for preparation of ultrasensitive electrochemical biosensors | |
| EP3634907B1 (en) | Modified nanostructured carbon matrix, containing such a matrix system and including such system biosensor and a method for the determination of an analyte in a sample using such biosensor system as well as the application of a pyrrole benzoic acid derivative for the modification of the nanostructured carbon matrix | |
| WO2007001402A9 (en) | Redox potential mediated, heterogeneous, carbon nanotube biosensing | |
| Yan et al. | Development of biosensors based on the one-dimensional semiconductor nanomaterials | |
| EP2749884B1 (en) | Biochip substrate and method for producing same | |
| Spadavecchia et al. | Amplified plasmonic detection of DNA hybridization using doxorubicin-capped gold particles | |
| Zhang et al. | Assay for uric acid level in rat striatum by a reagentless biosensor based on functionalized multi-wall carbon nanotubes with tin oxide | |
| CN111678889B (zh) | 检测痕量病毒的量子点与荧光分子掺杂石墨烯生物传感器 | |
| de Brito et al. | Study of the interaction of the lactase enzyme immobilized in a carbon nanotube matrix for the development of the chemically modified carbon paste electrode | |
| Han et al. | Optimization and analysis of pyrene-maltose functionalized graphene surfaces for Con A detection | |
| Srinivas et al. | Edge and basal plane anisotropy of a preanodized pencil graphite electrode surface revealed using scanning electrochemical microscopy and electrocatalytic dopamine oxidation as a molecular probe | |
| KR102235310B1 (ko) | 키토산-탄소나노튜브 코어-쉘 나노하이브리드 기반의 전기화학 글루코즈 센서 | |
| GhaderiShekhiAbadi et al. | Magnetic biosensors for identification of SARS-CoV-2, Influenza, HIV, and Ebola viruses: a review | |
| Jaapar et al. | Micro-interdigitated electrodes genosensor based on Au-deposited nanoparticles for early detection of cervical cancer | |
| Jia et al. | Decorating multi-walled carbon nanotubes with quantum dots for construction ofmulti-color fluorescent nanoprobes | |
| Vural et al. | Preparation and physical/electrochemical characterization of carbon nanotube–chitosan modified pencil graphite electrode |
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 |