CN115007211A - 一种适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料的制备及应用 - Google Patents
一种适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料的制备及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115007211A CN115007211A CN202210479300.7A CN202210479300A CN115007211A CN 115007211 A CN115007211 A CN 115007211A CN 202210479300 A CN202210479300 A CN 202210479300A CN 115007211 A CN115007211 A CN 115007211A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zif
- ssdna
- aptamer
- magnetic bead
- functionalized magnetic
- 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.)
- Pending
Links
- 239000011324 bead Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 108091023037 Aptamer Proteins 0.000 title claims abstract description 71
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N adenosine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 239000002126 C01EB10 - Adenosine Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229960005305 adenosine Drugs 0.000 claims abstract description 42
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims abstract description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 claims abstract description 8
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 claims description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 15
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 14
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 12
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 claims description 11
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 10
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- HWYHZTIRURJOHG-UHFFFAOYSA-N luminol Chemical compound O=C1NNC(=O)C2=C1C(N)=CC=C2 HWYHZTIRURJOHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 3
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UDMBCSSLTHHNCD-UHFFFAOYSA-N Coenzym Q(11) Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(O)=O)C(O)C1O UDMBCSSLTHHNCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N adenosine 5'-monophosphate Chemical class C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N 0.000 claims description 2
- 229950006790 adenosine phosphate Drugs 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 2
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 2
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 description 1
- 150000003833 nucleoside derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000002485 urinary effect Effects 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- B01J31/1691—Coordination polymers, e.g. metal-organic frameworks [MOF]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- B01J31/18—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
- B01J31/1805—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing nitrogen
- B01J31/181—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine
- B01J31/1815—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine with more than one complexing nitrogen atom, e.g. bipyridyl, 2-aminopyridine
-
- 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
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/84—Metals of the iron group
- B01J2531/845—Cobalt
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适配体功能化磁珠/Au@ZIF‑67‑ssDNA复合材料催化剂的制备及其在化学发光传感器中的应用技术，主要技术特征是：制备了磁珠，并在其表面修饰上含有适配体的DNA链，同时制备了Au@ZIF‑67，并在其表面修饰了ssDNA，得到对腺苷分子有着高特异性识别能力的适配体功能化磁珠/Au@ZIF‑67‑ssDNA复合材料催化剂，制备过程简单，条件易于控制，生产成本低；本发明同时提供了一种检测腺苷的新方法，将适配体功能化磁珠/Au@ZIF‑67‑ssDNA复合材料应用于化学发光传感器检测腺苷中，具有灵敏度高、选择性好、操作方便、仪器简单等优点，并且成功用于人尿液样品中腺苷的检测，表现出高的准确度和精密度，为应用于实际检测提供了可能，在人类健康方面具有重要的生物学意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料催化剂的制备及其在化学发光传感器中的应用技术，属于光化学传感技术领域，具体涉及适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料的制备及其在化学发光传感器检测腺苷中的应用。
背景技术
沸石咪唑骨架(ZIFs)是一种新型的金属有机框架，主要是由各种金属离子作为中心，通过咪唑物连接构成。当以Co(II)作为中心金属原子时，它被定义为ZIF-67。ZIF-67及其衍生物具有比较大的比表面积，较高的催化性能以及化学稳定性，这些性能使得它在很多领域都被广泛应用。而ZIF-67通常因为其独特的物理和化学性质，使其在催化领域的应用范围超过了其他纳米材料，并且其特殊结构的数量相当惊人，因此其潜在的应用前景非常广阔，其中在化学催化方面的作用尤其突出。
腺苷是一种核苷，对人体生理活动的调节产生重大影响。它是许多生物辅助因子如ATP的重要组成部分。腺苷会因癌细胞快速增殖而导致的细胞缺氧和坏死而积累，并通过尿液释放。有研究表明，腺苷可作为监测肺癌的潜在生物标志物，肺癌患者尿腺苷水平比健康人（1800 ng/mL）高约2倍。因此，检测尿液中的腺苷具有重要意义，可作为无创疾病诊断的有效工具。
化学发光是一种多用途的分析工具，在分子生物学、生物技术、医学、药理学等多个领域有着广泛的应用，主要是由于化学氧化还原反应产生的化学发光具有独特的发光过程，和光致发光相比，其具有背景低、仪器简单等优点，这使其在分析化学方面具有广泛的应用。化学发光是电磁辐射，通过至少两种试剂之间的化学发应，获得电子激发的中间体或产物，这些中间体或产物通过发射光子或通过将其能量提供给另一个随后发光的分子而弛豫到基态，这个过程会产生一定波长的光。与荧光相比，化学发光不需要外部光源，因此灵敏度得到了极大的提高。
本专利中，制备了磁珠和Au@ZIF-67复合材料，并且在磁珠表面修饰上含有腺苷适配体的DNA链，同时在Au@ZIF-67结合了与含有适配体的DNA链完全互补的DNA链，两个材料进行孵化，得到易于分离、优异固定性能、高特异性识别能力的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料，将该适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料与流动注射-化学发光技术连用，构建了高灵敏、高选择性地检测腺苷的化学发光传感器，发明了一种简单、灵敏度高、选择性好的检测腺苷的新方法。
发明内容
本发明的目的是提供了一种适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料催化剂的制备方法，主要是制备了磁珠，并在其表面修饰上含有适配体的DNA链，同时制备了Au@ZIF-67，并在其表面修饰了ssDNA，得到对腺苷有着高特异性识别能力的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料。
本发明通过以下技术方案实现：
（1）Au@ZIF-67-ssDNA复合材料的制备：称取0.05~0.1 g Au@ZIF-67于50 mL离心管中，向该离心管中加入30~50 mL 0.02 mol/L的pH=7.4的磷酸盐缓冲液，然后将50~80ng/mL ssDNA加入到该离心管中；将该离心管在25˚C室温下震荡孵化18~24 h；最后在8000r/min的转速下离心10 min，移除上清液，得到Au@ZIF-67-ssDNA复合材料；
（2）适配体功能化磁珠的制备：称取0.10~0.20 g 磁珠于50 mL离心管中，加入3~6mL 的戊二醛孵化2~5 h，然后向该离心管中加入35 mL 0.02 mol/L的pH=7.4的磷酸盐缓冲液，然后将0.02-0.05 mg/mL含有腺苷适配体的DNA链加入到该离心管中；将该离心管室温震荡14~18 h，；最后在8000 r/min的转速下离心10 min，移除上清液，得到适配体功能化磁珠复合材料；
Au@ZIF-67的制备方法如下：将0.20~0.35 g ZIF-67 分散于100 mL 甲醇溶液中，超声15~35 min，然后在搅拌下将6~14 mL 氯金酸滴加到ZIF-67悬浊液中，并保持搅拌6~9h，之后将10~15 mL 硼氢化钠加入到混合溶液中保持搅拌1~3 h以还原氯金酸，之后将所得沉淀物离心，并用甲醇洗涤，60℃真空干燥得到淡紫色粉末，即为Au@ZIF-67；
磁珠的制备方法如下：将60 mL 氨水和0.6 mL 正硅酸乙酯添加到含有153 mg的Fe3O4, 120 mL 乙醇和18 mL 的水的混合溶液中，然后将混合物在35℃下加热回流4 h，然后向混合溶液中加入0.8 mL 的3-氨丙基三乙氧基硅烷和0.3 mL 氨水，反应6 h，用乙醇洗涤产物，并在60℃真空干燥，得到黑色固体粉末。
本发明的另一个目的是适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料应用于化学发光传感器检测腺苷，当腺苷存在时，腺苷分子与含有适配体的DNA链特异性识别而结合在一起，使得复合材料催化剂得到释放，释放的复合材料催化剂催化鲁米诺-过氧化氢化学发光体系，引起化学发光强度的变化，实现对腺苷的检测；当另外一条与含有适配体的DNA链的互补链存在时，则会重新释放腺苷，以此达到腺苷的循环使用策略。该化学发光化学传感器检测腺苷的特征为：灵敏度高、选择性好、操作方便、仪器简单，在该化学发光化学传感器的构建中，研究了合成材料的固定性能，优化了化学发光条件，绘制了工作曲线，研究了抗干扰能力，最后用于人尿液样品中腺苷的检测。
本发明的优点及效果：
（1）本发明制备了适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料，通过孵化将适配体功能化磁珠和Au@ZIF-67-ssDNA结合在一起，制得适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料，适配体功能化磁珠对Au@ZIF-67-ssDNA的饱和固定量为3.12×10-7 mg/mL；
（2）本发明制备了适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料，制备过程简单，条件易于控制，可明显提高该复合材料的特异性识别能力；
（3）本发明制备的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料应用于化学发光传感器检测腺苷中，该传感器检测腺苷表现出宽的线性范围和低的检出限，用于人尿液样品中腺苷的检测表现出高的准确度和精密度，为应用于实际检测提供了可能，在人类健康方面具有重要的生物学意义。
附图说明
图1为制备的Au@ZIF-67复合材料的SEM图；
图2为制备的磁珠的SEM图。
具体实施方式
实施例1
（1）Au@ZIF-67-ssDNA的制备：称取0.05 g Au@ZIF-67于50 mL离心管中，向该离心管中加入30 mL 0.02 mol/L的pH=7.4的磷酸盐缓冲液，然后将50 ng/mL ssDNA加入到该离心管中；将该离心管在25˚C室温下震荡孵化18 h；最后在8000 r/min的转速下离心10 min，移除上清液，得到Au@ZIF-67-ssDNA复合材料；
（2）适配体功能化磁珠的制备：称取0.10 g 磁珠于50 mL离心管中，加入3 mL 的戊二醛孵化2 h，然后向该离心管中加入35 mL 0.02 mol/L的pH=7.4的磷酸盐缓冲液，然后将0.02 mg/mL含有腺苷适配体的DNA链加入到该离心管中；将该离心管室温震荡14 h，；最后在8000 r/min的转速下离心10 min，移除上清液，得到适配体功能化磁珠复合材料。
实施例2
（1）Au@ZIF-67-ssDNA的制备：称取0.07 g Au@ZIF-67于50 mL离心管中，向该离心管中加入40 mL 0.02 mol/L的pH=7.4的磷酸盐缓冲液，然后将70 ng/mL ssDNA加入到该离心管中；将该离心管在25˚C室温下震荡孵化22 h；最后在8000 r/min的转速下离心10 min，移除上清液，得到Au@ZIF-67-ssDNA复合材料；
（2）适配体功能化磁珠的制备：称取0.15 g 磁珠于50 mL离心管中，加入5 mL 的戊二醛孵化4 h，然后向该离心管中加入35 mL 0.02 mol/L的pH=7.4的磷酸盐缓冲液，然后将0.04 mg/mL含有腺苷适配体的DNA链加入到该离心管中；将该离心管室温震荡16 h，；最后在8000 r/min的转速下离心10 min，移除上清液，得到适配体功能化磁珠复合材料。
实施例3
（1）Au@ZIF-67-ssDNA的制备：称取0.10 g Au@ZIF-67于50 mL离心管中，向该离心管中加入50mL 0.02 mol/L的pH=7.4的磷酸盐缓冲液，然后将80 ng/mL ssDNA加入到该离心管中；将该离心管在25˚C室温下震荡孵化24 h；最后在8000 r/min的转速下离心10 min，移除上清液，得到Au@ZIF-67-ssDNA复合材料；
（2）适配体功能化磁珠的制备：称取0.20 g 磁珠于50 mL离心管中，加入6 mL 的戊二醛孵化5 h，然后向该离心管中加入35 mL 0.02 mol/L的pH=7.4的磷酸盐缓冲液，然后将0.06 mg/mL含有腺苷适配体的DNA链加入到该离心管中；将该离心管室温震荡18 h，；最后在8000 r/min的转速下离心10 min，移除上清液，得到适配体功能化磁珠复合材料。
实施例4
适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料应用于化学发光传感器检测腺苷的方法：将该复合材料与流动注射-化学发光技术连用，不同浓度的腺苷引起的化学发光强度的变化，对腺苷进行定量检测，该化学发光传感器的构建过程如下：
（1）适配体功能化磁珠对Au@ZIF-67-ssDNA的饱和吸附量研究：准确移取10份1 mL浓度为1 mg/mL的适配体功能化磁珠磷酸盐缓冲溶液，分别放入50 mL比色管中，加入不同体积的浓度为5.368×10-6 moL/L的Au@ZIF-67-ssDNA磷酸盐缓冲溶液，用流动注射-化学发光仪测定各比色管中溶液的化学发光强度，根据化学发光强度变化值、适配体浓度及其体积，可计算出适配体功能化磁珠对Au@ZIF-67-ssDNA对适配体的饱和吸附量Q；
（2）适配体功能化磁珠对Au@ZIF-67-ssDNA的饱和吸附时间研究：准确移取10份1mL浓度为1 mg/mL的适配体功能化磁珠磷酸盐缓冲溶液，分别放入50 mL比色管中，并加入已知最佳饱和吸附量为2.653×10-7 moL/L的Au@ZIF-67-ssDNA磷酸盐缓冲溶液，用流动注射-化学发光仪测定不同吸附时间比色管中的化学发光强度，根据化学发光强度变化值以及吸附时间的不同，可得出适配体功能化磁珠对Au@ZIF-67-ssDNA的最佳吸附时间；
（3）工作曲线绘制：配制一系列标准浓度的腺苷磷酸盐缓冲溶液，均加入1 mL浓度为1 mg/mL的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料磷酸盐缓冲溶液，在最佳实验条件下，即最优的主副泵速，最优的鲁米诺、过氧化氢、氢氧化钠溶液浓度下，测定系列标准浓度腺苷的化学发光强度，以腺苷的浓度为横坐标、化学发光强度为纵坐标绘制工作曲线；
（4）稳定性研究：准确移取1 mL浓度为1 mg/mL的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料磷酸盐缓冲溶液分别放入8个50 mL的比色管中，在氢氧化钠-鲁米诺-过氧化氢的化学发光体系下，用流动注射-化学发光仪测定化学发光强度，检测8个相同样品的化学发光值是否稳定；
（5）重现性研究：分别准确移取1 mL浓度为1 mg/mL的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料磷酸盐缓冲溶液放入50 mL的比色管中，在氢氧化钠-鲁米诺-过氧化氢的化学发光体系下，用流动注射-化学发光仪测定化学发光强度，检测311 s的检测过程中出现的化学发光值是否稳定；
（6）实际样品检测：在最佳实验条件下，对人尿液中的腺苷含量进行检测并且进行加标回收实验，准确移取5.00 mL人尿样品放入10 mL离心管中，在8000 r/min的转速下离心10 min，准确移取1 mL上清液，放入50 mL比色管中定容，测定其中腺苷的含量。
适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料应用于化学发光传感器检测腺苷，得到适配体功能化磁珠对Au@ZIF-67-ssDNA的饱和固定量为3.12×10-7 mg/mL；最佳实验条件为：35 r/min的主泵泵速，25 r/min的副泵泵速，0.05 mol/L的NaOH溶液，0.025 mol/L的H2O2溶液和1×10-4 mol/L的鲁米诺溶液；工作曲线的线性方程为ΔI=9250.32+799.59lgc（R=0.9998），线性范围为5.2×10-8~5.24×10-7 mg/mL，检出限为3.02×10-9 mol/L；同时表现出强的抗干扰能力；进行人尿液中的腺苷含量的检测时回收率在97.9%~103.5%之间，相对标准偏差在较小的范围内，说明该测定方法具有较高的准确度和精密度，为应用于实际样品检测提供了可能。
Claims (6)
1.一种适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料催化剂的制备方法，其特征在于该方法具有以下工艺步骤：
（1）Au@ZIF-67-ssDNA的制备
称取0.05~0.1 g Au@ZIF-67于50 mL离心管中，向该离心管中加入30~50 mL 0.02mol/L的pH=7.4的磷酸盐缓冲液，然后将50~80 ng/mL ssDNA加入到该离心管中；将该离心管在25˚C室温下震荡孵化18~24 h；最后在8000 r/min的转速下离心10 min，移除上清液，得到Au@ZIF-67-ssDNA复合材料；
（2）适配体功能化磁珠的制备
称取0.10~0.20 g 磁珠于50 mL离心管中，加入3~6 mL 的戊二醛孵化2~5 h，然后向该离心管中加入35 mL 0.02 mol/L的pH=7.4的磷酸盐缓冲液，然后将0.02-0.05 mg/mL含有腺苷适配体的DNA链加入到该离心管中；将该离心管室温震荡14~18 h，；最后在8000 r/min的转速下离心10 min，移除上清液，得到适配体功能化磁珠复合材料。
2.根据权利要求1所述的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述Au@ZIF-67，制备方法如下：
将0.20 g ZIF-67 分散于100 mL 甲醇溶液中，超声15 min，然后在搅拌下将6 mL 氯金酸滴加到ZIF-67悬浊液中，并保持搅拌6 h，之后将10 mL 硼氢化钠加入到混合溶液中保持搅拌1 h以还原氯金酸，之后将所得沉淀物离心，并用甲醇洗涤，60℃真空干燥得到淡紫色粉末，即为Au@ZIF-67 ；
根据权利要求1所述的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述磁珠，制备方法如下：
将60 mL 氨水和0.6 mL 正硅酸乙酯添加到含有153 mg的Fe3O4, 120 mL 乙醇和18 mL的水的混合溶液中，然后将混合物在35℃下加热回流4 h，然后向混合溶液中加入0.8 mL的3-氨丙基三乙氧基硅烷和0.3 mL 氨水，反应6 h，用乙醇洗涤产物，并在60℃真空干燥，得到黑色固体粉末。
3.根据权利要求1所述的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述将戊二醛逐渐加入到0.10~0.20 g 磁珠中，是为了活化磁珠中的氨基，以便能够更好的和含有适配体的DNA链结合。
4.根据权利要求1所述的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述适配体功能化磁珠复合材料，是对腺苷分子具有高特异性识别能力的功能化磁珠复合材料。
5.根据权利要求1所述的制备方法制备的适配体功能化磁珠复合材料催化剂用于化学发光传感器检测腺苷的应用。
6.根据权利要求6所述的用于化学发光传感器检测腺苷的应用，其特征在于，是采用流动注射-化学发光法构建化学发光传感器，步骤如下：
（1）适配体功能化磁珠对Au@ZIF-67-ssDNA饱和吸附量的确定
准确移取8份1 mL浓度为1 mg/mL的适配体功能化磁珠磷酸盐缓冲溶液，分别放入50mL比色管中，加入不同体积的浓度为2 mg/mL的Au@ZIF-67-ssDNA磷酸盐缓冲溶液，用流动注射-化学发光仪测定各比色管中溶液的化学发光强度，根据化学发光强度变化值、适配体浓度及其体积，可计算出适配体功能化磁珠对Au@ZIF-67-ssDNA的饱和吸附量Q；
（2）适配体功能化磁珠对Au@ZIF-67-ssDNA饱和吸附时间的确定
准确移取8份1 mL浓度为1 mg/mL的适配体功能化磁珠磷酸盐缓冲溶液，分别放入50mL比色管中，并加入已知最佳饱和吸附量为1.35×10-2 mg/mL的Au@ZIF-67-ssDNA磷酸盐缓冲溶液，用流动注射-化学发光仪测定不同吸附时间比色管中的化学发光强度，根据化学发光强度变化值以及吸附时间的不同，可得出适配体功能化磁珠对Au@ZIF-67-ssDNA的最佳吸附时间;
（3）工作曲线绘制
配制一系列标准浓度的腺苷磷酸盐缓冲溶液，均加入1 mL浓度为1 mg/mL的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料磷酸盐缓冲溶液，在最佳实验条件下，即最优的主副泵速，最优的鲁米诺、过氧化氢、氢氧化钠溶液浓度下，测定系列标准浓度腺苷的化学发光强度，以腺苷的浓度为横坐标、化学发光强度为纵坐标绘制工作曲线；
（4）稳定性研究
准确移取1 mL浓度为1 mg/mL的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料磷酸盐缓冲溶液分别放入8个50 mL的比色管中，在氢氧化钠-鲁米诺-过氧化氢的化学发光体系下，用流动注射-化学发光仪测定化学发光强度，检测8个相同样品的化学发光值是否稳定；
（5）重现性研究
准确移取1 mL浓度为1 mg/mL的适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料磷酸盐缓冲溶液放入50 mL的比色管中，在氢氧化钠-鲁米诺-过氧化氢的化学发光体系下，用流动注射-化学发光仪测定化学发光强度，检测311 s的检测过程中出现的化学发光值是否稳定；
（6）实际样品检测
在最佳实验条件下，对人尿液中的腺苷含量进行检测并且进行加标回收实验，准确移取5.00 mL人尿样品放入10 mL离心管中，在8000 r/min的转速下离心10 min，准确移取1mL上清液，放入50 mL比色管中定容，测定其中腺苷的含量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210479300.7A CN115007211A (zh) | 2022-05-05 | 2022-05-05 | 一种适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料的制备及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210479300.7A CN115007211A (zh) | 2022-05-05 | 2022-05-05 | 一种适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料的制备及应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115007211A true CN115007211A (zh) | 2022-09-06 |
Family
ID=83067212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210479300.7A Pending CN115007211A (zh) | 2022-05-05 | 2022-05-05 | 一种适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料的制备及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115007211A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116586108A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-08-15 | 济南大学 | 一种功能化类过氧化氢酶复合材料的制备及其在电化学传感器中的应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016077875A1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Fertiliser composition |
| CN113030217A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-25 | 山东理工大学 | 一种检测肌苷酸的酶生物传感器、其制备方法和应用 |
| CN113848242A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-28 | 常州大学 | 一种检测合成大麻素rcs-4的电化学发光传感器及其制备方法和应用 |
| CN114047178A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-02-15 | 济南大学 | 一种功能化Zn-Co双金属核壳型ZIF-9@ZIF-8复合材料的制备及应用 |
| CN114235907A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-25 | 重庆医科大学 | 用于非小细胞肺癌cyfra21-1检测的电化学发光免疫传感器及检测方法 |
-
2022
- 2022-05-05 CN CN202210479300.7A patent/CN115007211A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016077875A1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Fertiliser composition |
| CN113030217A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-25 | 山东理工大学 | 一种检测肌苷酸的酶生物传感器、其制备方法和应用 |
| CN113848242A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-28 | 常州大学 | 一种检测合成大麻素rcs-4的电化学发光传感器及其制备方法和应用 |
| CN114047178A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-02-15 | 济南大学 | 一种功能化Zn-Co双金属核壳型ZIF-9@ZIF-8复合材料的制备及应用 |
| CN114235907A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-25 | 重庆医科大学 | 用于非小细胞肺癌cyfra21-1检测的电化学发光免疫传感器及检测方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| LI, F，ET AL.: "Temporal-Spatial-Color Multiresolved Chemiluminescence Imaging for Multiplex Immunoassays Using a Smartphone Coupled with Microfluidic Chip", 《ANALYTICAL CHEMISTRY》, pages 6827 - 6831 * |
| YANAN HOU，ET AL.: "Chemiluminescence sensing of adenosine using DNA cross-linked hydrogel-capped magnetic mesoporous silica nanoparticles", 《ANALYTICA CHIMICA ACTA》, vol. 1195, pages 1 - 9 * |
| 段辉敏等: "Fe3O4@SiO2分子印迹微球的制备及在对苯二酚测定中的应用", 《中国化学会第29届学术年会摘要集——第04分会：纳米生物传感新方法》, pages 1 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116586108A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-08-15 | 济南大学 | 一种功能化类过氧化氢酶复合材料的制备及其在电化学传感器中的应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110455896B (zh) | 金属有机骨架复合物比率电化学miR3123适体传感器的制备方法 | |
| CN106950206B (zh) | 一种基于核酸适配体的荧光传感器检测腺苷的方法 | |
| Zhu et al. | Dual amplification ratiometric biosensor based on a DNA tetrahedron nanostructure and hybridization chain reaction for the ultrasensitive detection of microRNA-133a | |
| Fang et al. | Progress of the electrochemiluminescence biosensing strategy for clinical diagnosis with luminol as the sensing probe | |
| Hassani et al. | A sensitive aptamer-based biosensor for electrochemical quantification of PSA as a specific diagnostic marker of prostate cancer | |
| CN107941774B (zh) | 基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法 | |
| CN114047178B (zh) | 一种功能化Zn-Co双金属核壳型ZIF-9@ZIF-8复合材料的制备及应用 | |
| Zhang et al. | An electrochemiluminescent microRNA biosensor based on hybridization chain reaction coupled with hemin as the signal enhancer | |
| CN104155445A (zh) | 无标记电化学发光肿瘤标志物免疫传感器的制备和应用 | |
| Zhao et al. | Recent development of chemiluminescence for bioanalysis | |
| CN107138736B (zh) | 一种聚集态磷光铜纳米簇的制备方法及其应用 | |
| CN109187470B (zh) | 一种用适配体介导掺银碳点催化h2o2与tmb反应荧光光谱测定铅的方法 | |
| CN111398391A (zh) | 一种用于t-2毒素残留检测的电化学传感器制备方法 | |
| Fazlali et al. | Electrochemiluminescent biosensor for ultrasensitive detection of lymphoma at the early stage using CD20 markers as B cell-specific antigens | |
| CN115007211A (zh) | 一种适配体功能化磁珠/Au@ZIF-67-ssDNA复合材料的制备及应用 | |
| Geng et al. | Research progress on preparation methods and sensing applications of molecularly imprinted polymer-aptamer dual recognition elements | |
| CN104198740B (zh) | 一种对葡萄糖和胆固醇同步检测的纳米生物传感器 | |
| CN111500686A (zh) | 以磁性材料与核酸外切酶iii构建的癌胚抗原电化学传感器 | |
| CN105784666A (zh) | 一种纳米荧光生物传感器及其制备方法和应用 | |
| CN112858417B (zh) | 基于硫化铋-溴化银异质结的光电化学传感器检测m6A的方法 | |
| CN112525971B (zh) | 一种基于钨酸铋的光电化学检测氯霉素的方法 | |
| CN110208231B (zh) | 基于纳米孔膜/Au@ZIF检测8-羟基脱氧鸟苷的荧光生物传感器的制备方法 | |
| CN111020006B (zh) | 一种测定三磷酸腺苷的电化学发光传感器系统及其制备方法和应用 | |
| CN112179875B (zh) | 一种一型透明质酸酶荧光纳米传感器的制备及应用 | |
| CN104807865A (zh) | 应用于肌红蛋白检测的电化学适配体传感器的制备方法 |
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 | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220906 |