CN112147193A - 一种金簇功能化铜钴材料检测肺癌的电致化学发光传感器的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金簇修饰铜钴材料检测CYFRA21‑1的电化学发光传感器的制备方法。本发明以电沉积铂纳米粒子作为基底材料,金簇修饰铜钴材料Cu2O@CuCo2O4作为二抗标记物,并且Cu2O@CuCo2O4作为共反应促进剂,采用共反应促进剂型信号放大策略,构建了信号增强型ECL传感器,实现了在2 fg/mL~50 ng/mL线性范围内对CYFRA21‑1的灵敏检测,检测限为0.67 fg/mL。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光金簇(AuNCs)功能化铜钴纳米材料检测肺癌标记物CYFRA21-1的电致化学发光传感器的制备方法。具体是采用铜钴纳米材料的复合物作为传感平台,将金纳米团簇作为发光体负载在铜钴纳米材料的复合物的表面,制备了一种CYFRA21-1的信号增强型电化学发光传感器,属于电化学发光传感器领域。
背景技术
细胞角蛋白(CK)是构成细胞骨架的一类中间丝状物,有多种类型,其中以细胞角 蛋白19(CKl9)片段CYFRA21-1在恶性肿瘤诊断中最为重要。CYFRA21-1是细胞角蛋白19片段,由细胞结构中主要成分细胞角蛋白19的两个单克隆抗体组成,主要存在于肺癌、食道癌等上皮起源的肿瘤细胞的胞浆中,肺腺癌、肺鳞癌均有CYFRA21-1的表达,当细胞发生癌变时,由于肿瘤细胞的坏死溶解而使CYFRA21-1释放使血中含量增高。CYFRA21-1目前被认为是一种主要用于检测肺癌的肿瘤标记物,尤其对非小细胞肺癌的诊断具有重要价值。如果肺部存在不清晰的环形阴影,同时血清CYFRA21-1浓度>30ng/ml,原发性支气管肺癌的可能性非常高。CYFRA21-1的血清浓度水平高低与肿瘤临床分期正相关,也可作为肺癌手术和放化疗后追踪早期复发的有效指标。因此,CYFRA21-1的高灵敏检测非常重要。
电化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)结合了电化学电位可控和化学发光高灵敏度的特点,已经发展成为一种极具应用潜力的分析方法。作为一种新型的金属纳米材料,金纳米团簇不但具有传统量子点优越的光学性质,还具有生物相容性好、不含Cd、Pd等有毒元素、发光强度高等特点。本发明合成了金纳米团簇,同时利用金属铜钴纳米材料Cu2O@CuCo2O4比表面积大、具有催化性能等特点,将其作为金纳米团簇的载体,从而实现在电极表面大量且稳定地固载金纳米团簇。此外共反应促进剂已经广泛地应用于电化学发光信号放大策略中,它能够与共反应剂发生反应促进发光中间体的生成,从而能够提高发光体的激发态数量,增强发光体的ECL信号。本发明通过来Cu2O@CuCo2O4大量地固载ECL发光体金纳米团簇,以三异丙醇胺作为共反应剂,同时以Cu2O@CuCo2O4为共反应促进剂,构建了信号增强型ECL免疫传感器。
发明内容
本发明的目的之一是合成金纳米团簇,并在其表面包裹蛋氨酸外壳;在合成过程中,通过调节孵育时间以及氯金酸和蛋氨酸的量来获得强而稳定的ECL信号。
本发明的目的之二是合成具有催化性能的大比表面积的Cu2O@CuCo2O4并将其作为量子点的载体,并且其可以作为量子点的共反应促进剂;该铜钴纳米材料能够促进三异丙醇胺的分解产生更多的活性中间体,从而能够提高激发态发光体的数量,增强量子点的ECL强度。
本发明的目的之三是以铜钴材料Cu2O@CuCo2O4纳米复合物作为基底材料大量地固载捕获抗体,将金纳米团簇与CYFRA21-1检测抗体相结合,以作为目标分析物,利用抗原-抗体之间的免疫反应,构建信号增强型ECL免疫传感器,根据发光探针固定在电极表面前后电化学发光信号的变化,实现对CYFRA21-1浓度的定量分析;
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
1. 一种金簇功能化铜钴材料检测肺癌的电致化学发光传感器的制备方法,其特征在于,电化学发光免疫传感器的制备包括以下步骤:
(1)将直径为4 mm的玻碳电极用0.05 μm氧化铝粉打磨抛光至镜面,再用超纯水洗涤干净;
(2)利用静电电位沉积方法,在恒电位- 0.1~-0.3 V下对处理后的电极进行了60 s的电沉积铂纳米粒子,室温保存至干燥;
(3)继续滴涂6 μL、浓度为10 μg/mL的CYFRA21-1抗体标准溶液于玻碳电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(4)继续滴涂3 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液来封闭非特异性活性位点,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(5)继续将6 μL、浓度为2 fg/mL~50 ng/mL的一系列不同浓度的CYFRA21-1抗原标准溶液滴涂在电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(6)将5~10 μL所制得的金纳米团簇功能化空心球状Cu2O@CuCo2O4纳米材料与CYFRA21-1抗体的复合物AuNCs-Cu2O@CuCo2O4-Ab2滴涂到电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗,即制得检测CYFRA21-1的电化学发光免疫传感器;
2. 如权利要求1所述的,所述空心球状Cu2O@CuCo2O4纳米材料,其特征在于,制备步骤如下:
(1)制备空心球状CuCo2O4 纳米材料
将8 mL丙三醇溶于40 mL异丙醇中,搅拌形成透明无色的溶液;向上述溶液中加入6~10mmol 硝酸钴和14~20 mmol硝酸铜,直到得到均匀的粉红色溶液;然后将溶液注入到高压釜中,在180℃反应10小时;用超纯水和乙醇洗涤,干燥;为了得到CuCo2O4空心球,将干燥的CuCo前驱体在350℃的空气中煅烧3h,加热速率为3℃/min;
(2)制备氨基化空心球状CuCo2O4 纳米材料
为实现空心球状CuCo2O4纳米材料的氨基化,在10 mL CuCo2O4溶液(2 mg/mL)中加入2mL氨丙基三乙氧基硅烷(3%),在60℃下搅拌36 h;离心洗涤后,得到了覆盖着丰富氨基的CuCo2O4纳米材料;
(3)制备氨基化空心球状Cu2O@CuCo2O4 纳米材料
将50 mg的CuCo2O4和0.87 g的十二烷基磺酸钠溶解于94 mL超纯水,超声30 min (标记为溶液I),然后向溶液I加入1.0 mL的 25~100 mol/L CuCl2溶液,持续搅拌30 min(标记为溶液II),然后向溶液II加入2.5 mL NaOH (1 mol/L)和0.25 mL NH2OH·HCl (0.2 mol/L) ;120 min后收集得到的沉淀;
3. 如权利要求1所述的一种金簇功能化铜钴材料检测肺癌的电致化学发光传感器的制备方法,所述空心球状Cu2O@CuCo2O4和发光AuNCs的复合物,其特征在于,制备步骤如下:
(1)制备发光金簇
蛋氨酸 (4 mL 0.1 M)和氢氧化钠 (0.6 mL, 0.5 M)加入氯金酸溶液 (0.4 mL, 20mg/mL)水溶液中;混合液的淡黄色快速消退,形成Au(III)-蛋氨酸配合物;混合溶液在37℃下孵育6 h,得到淡黄色溶液;然后加入硫酸水溶液 (0.5 mL, 1 M )沉淀金纳米团簇;离心后收集金纳米团簇,用硫酸溶液 (5 mL, 0.1 M) 清洗三次。将金纳米团簇溶于1.4%的氨水溶液中,70℃孵育得到的发光强度大的金纳米团簇溶液,在黑暗中保存于4℃条件下,备用;
(2)制备金纳米团簇功能化的空心球状Cu2O@CuCo2O4
将1.0 ~ 3.0 mg 氨基化的Cu2O@CuCo2O4与4~6 mL 金纳米团簇混合,加入戊二醛溶液室温下孵育8小时,离心后分散到2 mL pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液中,加入1 mL、10 μg/mL的CYFRA21-1检测抗体混合,4 ºC下孵化12小时得到AuNCs-Cu2O@CuCo2O4 -Ab2复合物;
4. 如权利要求1所述的2 pg/mL~50 ng/ mL的一系列不同浓度的CYFRA21-1标准溶液为从南京金斯瑞生物科技有限公司购得的1 mg/mL的CYFRA 21-1溶液用磷酸盐缓冲溶液稀释得到;
6. 如权利要求1所述的检测,其特征在于,检测步骤如下:
(1)将Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极、所制得的电化学发光传感器作为工作电极,连接在化学发光检测仪的暗盒中,将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起;
(2)化学发光检测仪参数设置为,光电倍增管的高压设置为600~800 V,扫描速率设置为0.1 V/s;
(3)电化学工作站参数设置为,循环伏安扫描电位范围为0 V~1.2 V,扫描速率设置为0.1 V/s;
(4)以含有0.1 mol/L的三异丙醇胺的10 mL磷酸盐缓冲溶液作为共反应剂,通过电化学发光法检测不同浓度的CYFRA21-1产生的电化学发光信号强度;所述磷酸盐缓冲溶液,其pH为7.4,用0.1 mol/L磷酸氢二钠和0.1 mol/L磷酸二氢钾配制;
(5)根据所得的电化学发光强度值与CYFRA21-1抗体浓度对数的线性关系,绘制工作曲线。
本发明的有益成果
(1)与传统的量子点相比,金纳米团簇具有环境友好、生物相容性强、发光强度高等特点;在金纳米团簇表面包裹上蛋氨酸能够减少量子点的表面缺陷,提高金纳米团簇的量子产率;该金属纳米团簇具有强而稳定的ECL。
(2)本发现首先合成了空心球状CuCo2O4 纳米材料,随后在CuCo2O4表面反应生成Cu2O外壳;该铜钴Cu2O@CuCo2O4纳米材料具有大的比表面积和大量的催化活性位点,能够作为共反应促进剂,催化共反应剂三异丙醇胺的分解,进一步增强金纳米团簇的发光强度;此外,将电沉积铂纳米粒子修饰到基底材料表面,提高了基底材料的导电性。
(3)本发明通过共反应促进剂型ECL放大策略,设计了信号增强型ECL传感器,根据抗原浓度和最终ECL信号的线性关系,在2 fg/mL~50 ng/mL浓度范围内实现了对CYFRA21-1的高选择性和高灵敏检测,检测限低至0.67 fg/mL。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明,应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1一种金簇功能化铜钴材料检测肺癌的电致化学发光传感器的制备方法
(1)将直径为4 mm的玻碳电极用0.05 μm氧化铝粉打磨抛光至镜面,再用超纯水洗涤干净;
(2)利用静电电位沉积方法,在恒电位- 0.1 V下对处理后的电极进行了60 s的电沉积铂纳米粒子,室温保存至干燥;
(3)继续滴涂6 μL、浓度为10 μg/mL的CYFRA21-1抗体标准溶液于玻碳电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(4)继续滴涂3 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液来封闭非特异性活性位点,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(5)继续将6 μL、浓度为2 fg/mL~50 ng/mL的一系列不同浓度的CYFRA21-1抗原标准溶液滴涂在电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(6)将5.0 μL所制得的金纳米团簇功能化空心球状Cu2O@CuCo2O4纳米材料与CYFRA21-1抗体的复合物AuNCs-Cu2O@CuCo2O4-Ab2滴涂到电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗,即制得检测CYFRA21-1的电化学发光免疫传感器。
实施例2一种金簇功能化铜钴材料检测肺癌的电致化学发光传感器的制备方法
(1)将直径为4 mm的玻碳电极用0.05 μm氧化铝粉打磨抛光至镜面,再用超纯水洗涤干净;
(2)利用静电电位沉积方法,在恒电位- 0.2 V下对处理后的电极进行了60 s的电沉积铂纳米粒子,室温保存至干燥;
(3)继续滴涂6 μL、浓度为10 μg/mL的CYFRA21-1抗体标准溶液于玻碳电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(4)继续滴涂3 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液来封闭非特异性活性位点,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(5)继续将6 μL、浓度为2 fg/mL~50 ng/mL的一系列不同浓度的CYFRA21-1抗原标准溶液滴涂在电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(6)将8.0 μL所制得的金纳米团簇功能化空心球状Cu2O@CuCo2O4纳米材料与CYFRA21-1抗体的复合物AuNCs-Cu2O@CuCo2O4-Ab2滴涂到电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗,即制得检测CYFRA21-1的电化学发光免疫传感器。
实施例3一种金簇功能化铜钴材料检测肺癌的电致化学发光传感器的制备方法
(1)将直径为4 mm的玻碳电极用0.05 μm氧化铝粉打磨抛光至镜面,再用超纯水洗涤干净;
(2)利用静电电位沉积方法,在恒电位-0.3 V下对处理后的电极进行了60 s的电沉积铂纳米粒子,室温保存至干燥;
(3)继续滴涂6 μL、浓度为10 μg/mL的CYFRA21-1抗体标准溶液于玻碳电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(4)继续滴涂3 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液来封闭非特异性活性位点,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(5)继续将6 μL、浓度为2 fg/mL~50 ng/mL的一系列不同浓度的CYFRA21-1抗原标准溶液滴涂在电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(6)将10 μL所制得的金纳米团簇功能化空心球状Cu2O@CuCo2O4纳米材料与CYFRA21-1抗体的复合物AuNCs-Cu2O@CuCo2O4-Ab2滴涂到电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗,即制得检测CYFRA21-1的电化学发光免疫传感器。
实施例4空心球状Cu2O@CuCo2O4和金纳米团簇的复合物的制备
(1)制备空心球状CuCo2O4 纳米材料
将8 mL丙三醇溶于40 mL异丙醇中,搅拌形成透明无色的溶液;向上述溶液中加入6mmol 硝酸钴和14 mmol硝酸铜,直到得到均匀的粉红色溶液;然后将溶液注入到高压釜中,在180℃反应10小时。用超纯水和乙醇洗涤,干燥;为了得到CuCo2O4空心球,将干燥的CuCo前驱体在350℃的空气中煅烧3h,加热速率为3℃/min;
(2)制备氨基化空心球状CuCo2O4 纳米材料
为实现空心球状CuCo2O4纳米材料的氨基化,在10 mL CuCo2O4溶液(2 mg/mL)中加入2mL氨丙基三乙氧基硅烷(3%),在60℃下搅拌36 h;离心洗涤后,得到了覆盖着丰富氨基的CuCo2O4纳米材料;
(3)制备氨基化空心球状Cu2O@CuCo2O4 纳米材料
将50 mg的CuCo2O4和0.87 g的十二烷基磺酸钠溶解于94 mL超纯水,超声30 min (标记为溶液I),然后向溶液I加入1.0 mL的 25 mol/L CuCl2溶液,持续搅拌30 min(标记为溶液II),然后向溶液II加入2.5 mL NaOH (1 mol/L)和0.25 mL NH2OH·HCl (0.2 mol/L);120 min后收集得到的沉淀
(4)制备发光金簇
蛋氨酸 (4 mL 0.1 M)和氢氧化钠 (0.6 mL, 0.5 M)加入氯金酸溶液 (0.4 mL, 20mg/mL)水溶液中;混合液的淡黄色快速消退,形成Au(III)-蛋氨酸配合物;混合溶液在37℃下孵育6 h,得到淡黄色溶液;然后加入硫酸水溶液 (0.5 mL, 1 M )沉淀金纳米团簇;离心后收集金纳米团簇,用硫酸溶液 (5 mL, 0.1 M) 清洗三次。将金纳米团簇溶于1.4%的氨水溶液中,70℃孵育得到的发光强度大的金纳米团簇溶液,在黑暗中保存于4℃条件下,备用;
(5)制备金纳米团簇功能化的空心球状Cu2O@CuCo2O4
将1.0 mg 氨基化的Cu2O@CuCo2O4与4 mL 金纳米团簇混合,加入戊二醛溶液室温下孵育8小时,离心后分散到2 mL pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液中,加入1 mL、10 μg/mL的CYFRA21-1检测抗体混合,4 ºC下孵化12小时得到AuNCs-Cu2O@CuCo2O4 -Ab2复合物。
实施例5空心球状Cu2O@CuCo2O4和金纳米团簇的复合物的制备
(1)制备空心球状CuCo2O4 纳米材料
将8 mL丙三醇溶于40 mL异丙醇中,搅拌形成透明无色的溶液;向上述溶液中加入8.0mmol 硝酸钴和16 mmol硝酸铜,直到得到均匀的粉红色溶液;然后将溶液注入到高压釜中,在180℃反应10小时;用超纯水和乙醇洗涤,干燥;为了得到CuCo2O4空心球,将干燥的CuCo前驱体在350℃的空气中煅烧3h,加热速率为3℃/min;
(2)制备氨基化空心球状CuCo2O4 纳米材料
为实现空心球状CuCo2O4纳米材料的氨基化,在10 mL CuCo2O4溶液(2 mg/mL)中加入2mL氨丙基三乙氧基硅烷(3%),在60℃下搅拌36 h。离心洗涤后,得到了覆盖着丰富氨基的CuCo2O4纳米材料;
(3)制备氨基化空心球状Cu2O@CuCo2O4 纳米材料
将50 mg的CuCo2O4和0.87 g的十二烷基磺酸钠溶解于94 mL超纯水,超声30 min (标记为溶液I),然后向溶液I加入1.0 mL的 50 mol/L CuCl2溶液,持续搅拌30 min(标记为溶液II),然后向溶液II加入2.5 mL NaOH (1 mol/L)和0.25 mL NH2OH·HCl (0.2 mol/L),120 min后收集得到的沉淀;
(4)制备发光金簇
蛋氨酸 (4 mL 0.1 M)和氢氧化钠 (0.6 mL, 0.5 M)加入氯金酸溶液 (0.4 mL, 20mg/mL)水溶液中;混合液的淡黄色快速消退,形成Au(III)-蛋氨酸配合物;混合溶液在37℃下孵育6 h,得到淡黄色溶液;然后加入硫酸水溶液 (0.5 mL, 1 M )沉淀金纳米团簇;离心后收集金纳米团簇,用硫酸溶液 (5 mL, 0.1 M) 清洗三次;将金纳米团簇溶于1.4%的氨水溶液中,70℃孵育得到的发光强度大的金纳米团簇溶液,在黑暗中保存于4℃条件下,备用;
(5)制备金纳米团簇功能化的空心球状Cu2O@CuCo2O4
将2.0 mg 氨基化的Cu2O@CuCo2O4与5 mL 金纳米团簇混合,加入戊二醛溶液室温下孵育8小时,离心后分散到2 mL pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液中,加入1 mL、10 μg/mL的CYFRA21-1检测抗体混合,4 ºC下孵化12小时得到AuNCs-Cu2O@CuCo2O4 -Ab2复合物。
实施例6空心球状Cu2O@CuCo2O4和金纳米团簇的复合物的制备
(1)制备空心球状CuCo2O4 纳米材料
将8 mL丙三醇溶于40 mL异丙醇中,搅拌形成透明无色的溶液;向上述溶液中加入10mmol 硝酸钴和20 mmol硝酸铜,直到得到均匀的粉红色溶液;然后将溶液注入到高压釜中,在180℃反应10小时;用超纯水和乙醇洗涤,干燥;为了得到CuCo2O4空心球,将干燥的CuCo前驱体在350℃的空气中煅烧3h,加热速率为3℃/min;
(2)制备氨基化空心球状CuCo2O4 纳米材料
为实现空心球状CuCo2O4纳米材料的氨基化,在10 mL CuCo2O4溶液(2 mg/mL)中加入2mL氨丙基三乙氧基硅烷(3%),在60℃下搅拌36 h;离心洗涤后,得到了覆盖着丰富氨基的CuCo2O4纳米材料;
(3)制备氨基化空心球状Cu2O@CuCo2O4 纳米材料
将50 mg的CuCo2O4和0.87 g的十二烷基磺酸钠溶解于94 mL超纯水,超声30 min (标记为溶液I),然后向溶液I加入1.0 mL的100 mol/L CuCl2溶液,持续搅拌30 min(标记为溶液II),然后向溶液II加入2.5 mL NaOH (1 mol/L)和0.25 mL NH2OH·HCl (0.2 mol/L),120 min后收集得到的沉淀;
(4)制备发光金簇
蛋氨酸 (4 mL 0.1 M)和氢氧化钠 (0.6 mL, 0.5 M)加入氯金酸溶液 (0.4 mL, 20mg/mL)水溶液中;混合液的淡黄色快速消退,形成Au(III)-蛋氨酸配合物;混合溶液在37℃下孵育6 h,得到淡黄色溶液;然后加入硫酸水溶液 (0.5 mL, 1 M )沉淀金纳米团簇;离心后收集金纳米团簇,用硫酸溶液 (5 mL, 0.1 M) 清洗三次;将金纳米团簇溶于1.4%的氨水溶液中,70℃孵育得到的发光强度大的金纳米团簇溶液,在黑暗中保存于4℃条件下,备用;
(5)制备金纳米团簇功能化的空心球状Cu2O@CuCo2O4
将3.0 mg 氨基化的Cu2O@CuCo2O4与6 mL 金纳米团簇混合,加入戊二醛溶液室温下孵育8小时,离心后分散到2 mL pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液中,加入1 mL、10 μg/mL的CYFRA21-1检测抗体混合,4 ºC下孵化12小时得到AuNCs-Cu2O@CuCo2O4 -Ab2复合物。
实施例7 CYFRA21-1的检测
(1)将Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极、所制得的电化学发光传感器作为工作电极,连接在化学发光检测仪的暗盒中,将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起;
(2)化学发光检测仪参数设置为,光电倍增管的高压设置为600 V,扫描速率设置为0.1V/s;
(3)电化学工作站参数设置为,循环伏安扫描电位范围为0 V~1.2 V,扫描速率设置为0.1 V/s;
(4)以含有0.1 mol/L的三异丙醇胺的10 mL磷酸盐缓冲溶液作为共反应剂,通过电化学发光法检测不同浓度的CYFRA21-1产生的电化学发光信号强度;所述磷酸盐缓冲溶液,其pH为7.4,用0.1 mol/L磷酸氢二钠和0.1 mol/L磷酸二氢钾配制;
(5)根据所得的电化学发光强度值与CYFRA21-1抗体浓度对数的线性关系,绘制工作曲线。
实施例8 CYFRA21-1的检测
(1)将Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极、所制得的电化学发光传感器作为工作电极,连接在化学发光检测仪的暗盒中,将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起;
(2)化学发光检测仪参数设置为,光电倍增管的高压设置为700 V,扫描速率设置为0.1V/s;
(3)电化学工作站参数设置为,循环伏安扫描电位范围为0 V~1.2 V,扫描速率设置为0.1 V/s;
(4)以含有0.1 mol/L的三异丙醇胺的10 mL磷酸盐缓冲溶液作为共反应剂,通过电化学发光法检测不同浓度的CYFRA21-1产生的电化学发光信号强度;所述磷酸盐缓冲溶液,其pH为7.4,用0.1 mol/L磷酸氢二钠和0.1 mol/L磷酸二氢钾配制;
(5)根据所得的电化学发光强度值与CYFRA21-1抗体浓度对数的线性关系,绘制工作曲线。
实施例9 CYFRA21-1的检测
(1)将Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极、所制得的电化学发光传感器作为工作电极,连接在化学发光检测仪的暗盒中,将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起;
(2)化学发光检测仪参数设置为,光电倍增管的高压设置为800 V,扫描速率设置为0.1V/s;
(3)电化学工作站参数设置为,循环伏安扫描电位范围为0 V~1.2 V,扫描速率设置为0.1 V/s;
(4)以含有0.1 mol/L的三异丙醇胺的10 mL磷酸盐缓冲溶液作为共反应剂,通过电化学发光法检测不同浓度的CYFRA21-1产生的电化学发光信号强度;所述磷酸盐缓冲溶液,其pH为7.4,用0.1 mol/L磷酸氢二钠和0.1 mol/L磷酸二氢钾配制;
(5)根据所得的电化学发光强度值与CYFRA21-1抗体浓度对数的线性关系,绘制工作曲线,应用实施例1和2构建的传感器按照实施例7和8的检测方法对CYFRA21-1抗原溶液进行了检测,在2 fg/mL~50 ng/mL浓度范围内实现了对CYFRA21-1的高选择性和高灵敏检测,检测限低至0.67 fg/mL。
Claims (5)
1.一种金簇(AuNCs)功能化铜钴材料(Cu2O@CuCo2O4)检测肺癌(CYFRA21-1)的电致化学发光传感器的制备方法,其特征在于,电化学发光免疫传感器的制备包括以下步骤:
(1)将直径为4 mm的玻碳电极用0.05 μm氧化铝粉打磨抛光至镜面,再用超纯水洗涤干净;
(2)利用静电电位沉积方法,在恒电位- 0.1~-0.3 V下对处理后的电极进行了60 s的电沉积铂纳米粒子,室温保存至干燥;
(3)继续滴涂6 μL、浓度为10 μg/mL的CYFRA21-1抗体标准溶液于玻碳电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(4)继续滴涂3 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液来封闭非特异性活性位点,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(5)继续将6 μL、浓度为2 fg/mL~50 ng/mL的一系列不同浓度的CYFRA21-1抗原标准溶液滴涂在电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗;
(6)将5~10 μL所制得的金纳米团簇功能化空心球状Cu2O@CuCo2O4纳米材料与CYFRA21-1抗体的复合物AuNCs-Cu2O@CuCo2O4-Ab2滴涂到电极表面,4 ºC冰箱中保存至干燥,超纯水清洗,即制得检测CYFRA21-1的电化学发光免疫传感器。
2.如权利要求1所述的,所述空心球状Cu2O@CuCo2O4纳米材料,其特征在于,制备步骤如下:
(1)制备空心球状CuCo2O4纳米材料
将8 mL丙三醇溶于40 mL异丙醇中,搅拌形成透明无色的溶液;向上述溶液中加入6~10mmol 硝酸钴和14~20 mmol硝酸铜,直到得到均匀的粉红色溶液;然后将溶液注入到高压釜中,在180℃反应10小时。用超纯水和乙醇洗涤,干燥;为了得到CuCo2O4空心球,将干燥的CuCo前驱体在350℃的空气中煅烧3h,加热速率为3℃/min;
(2)制备氨基化空心球状CuCo2O4纳米材料
为实现空心球状CuCo2O4纳米材料的氨基化,在10 mL CuCo2O4溶液(2 mg/mL)中加入2mL氨丙基三乙氧基硅烷(3%),在60℃下搅拌36 h。离心洗涤后,得到了覆盖着丰富氨基的CuCo2O4纳米材料;
(3)制备氨基化空心球状Cu2O@CuCo2O4纳米材料
将50 mg的CuCo2O4和0.87 g的十二烷基磺酸钠溶解于94 mL超纯水,超声30 min (标记为溶液I),然后向溶液I加入1.0 mL的 25~100 mol/L CuCl2溶液,持续搅拌30 min(标记为溶液II),然后向溶液II加入2.5 mL NaOH (1 mol/L)和0.25 mL NH2OH·HCl (0.2 mol/L);120 min后收集得到的沉淀。
3.如权利要求1所述的一种金簇功能化铜钴材料检测肺癌的电致化学发光传感器的制备方法,所述空心球状Cu2O@CuCo2O4和发光AuNCs的复合物,其特征在于,制备步骤如下:
(1)制备发光金簇
蛋氨酸 (4 mL 0.1 M)和氢氧化钠 (0.6 mL, 0.5 M)加入氯金酸溶液 (0.4 mL, 20mg/mL)水溶液中;混合液的淡黄色快速消退,形成Au(III)-蛋氨酸配合物;混合溶液在37℃下孵育6 h,得到淡黄色溶液;然后加入硫酸水溶液 (0.5 mL, 1 M )沉淀金纳米团簇;离心后收集金纳米团簇,用硫酸溶液 (5 mL, 0.1 M) 清洗三次;将金纳米团簇溶于1.4%的氨水溶液中,70℃孵育得到的发光强度大的金纳米团簇溶液,在黑暗中保存于4℃条件下,备用;
(2)制备金纳米团簇功能化的空心球状Cu2O@CuCo2O4
将1.0 ~ 3.0 mg 氨基化的Cu2O@CuCo2O4与4~6 mL 金纳米团簇混合,加入戊二醛溶液室温下孵育8小时,离心后分散到2 mL pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液中,加入1 mL、10 μg/mL的CYFRA21-1检测抗体混合,4 ºC下孵化12小时得到AuNCs-Cu2O@CuCo2O4 -Ab2复合物。
4.如权利要求1所述的2 pg/mL~50 ng/ mL的一系列不同浓度的CYFRA21-1标准溶液为从南京金斯瑞生物科技有限公司购得的1 mg/mL的CYFRA 21-1溶液用磷酸盐缓冲溶液稀释得到。
5.如权利要求1所述的检测,其特征在于,检测步骤如下:
(1)将Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极、所制得的电化学发光传感器作为工作电极,连接在化学发光检测仪的暗盒中,将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起;
(2)化学发光检测仪参数设置为,光电倍增管的高压设置为600~800 V,扫描速率设置为0.1 V/s;
(3)电化学工作站参数设置为,循环伏安扫描电位范围为0 V~1.2 V,扫描速率设置为0.1 V/s;
(4)以含有0.1 mol/L的三异丙醇胺的10 mL磷酸盐缓冲溶液作为共反应剂,通过电化学发光法检测不同浓度的CYFRA21-1产生的电化学发光信号强度;所述磷酸盐缓冲溶液,其pH为7.4,用0.1 mol/L磷酸氢二钠和0.1 mol/L磷酸二氢钾配制;
(5)根据所得的电化学发光强度值与CYFRA21-1抗体浓度对数的线性关系,绘制工作曲线。
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