CN204287194U - 基于碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子的电化学发光免疫传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子的电化学发光免疫传感器，包括玻碳电极，所述玻碳电极的表面设有一层纳米金薄膜，纳米金薄膜上设有碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜，碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜上设有连接层；连接层的一端与碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜上的-聚酰胺-胺型树枝状高分子连接，另一端与抗体连接。本实用新型设计了一种专用于氯胺酮的电化学发光免疫传感器，实现了对氯胺酮的检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子的电化学发光免疫传感器，属于一种电化学发光传感器。
背景技术
碳量子点简称碳点CDs(Carbon Dots)是一种新型的碳基纳米材料，碳点不仅具有量子点独特的光电性质，而且低毒环境友好，具有良好的生物相容性，因此碳点在生物成像以及生物传感技术领域有突出的应用优势。
电化学发光分析技术具有灵敏度高、线性范围宽、仪器设备简单、操作方便、分析快速和容易实现自动化等优点，然而量子点的性质以及传感器的组装方式都会对传感器的稳定性和电化学发光强度产生很大影响。因此，提高碳量子点的电化学发光强度和稳定性对于构建纳米材料电化学发光传感器至关重要。
另一方面，毒品一般是指使人形成瘾癖的药物，通常分为麻醉药品和精神药品两大类。氯胺酮属于非鸦片类麻醉品，其对中枢神经系统具有强烈的麻醉和镇痛作用。作为毒品，其会对社会安定和吸毒人员身心带来严重的危害；然而，作为临床的麻醉药品，具有解除病人疼痛的积极作用。因此，建立简便而灵敏的氯胺酮的检测方法具有重要的现实意义。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种基于碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子的电化学发光免疫传感器。
为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子的电化学发光免疫传感器，包括玻碳电极，所述玻碳电极的表面设有一层纳米金薄膜，纳米金薄膜上设有碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜，碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜上设有连接层；连接层的一端与碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜上的-聚酰胺-胺型树枝状高分子连接，另一端与抗体连接。
上文中，所述碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子，又称为CDs-PAMAM，其可以采用如下制备方法：采用水热合成法一步得到经PAMAM表面功能化作用的水溶性碳量子点CDs-PAMAM。该合成方法主要是以PAMAM为模板，利用枝状聚合物高度支化的结构以及分子内可容纳纳米粒子的空腔，可以很好地控制纳米粒子的生长，由此得到的分散性好、大小均一的CDs-PAMAM，粒径约2nm。该方法易于实现且直接实现CDs表面的修饰钝化。
所述碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜是指聚酰胺-胺树枝状高分子包裹的碳量子点。
所述连接层为戊二醛（GLD）层，其一端与碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜上的-聚酰胺-胺型树枝状高分子连接，另一端与抗体连接。
上述技术方案中，所述抗体为氯胺酮抗体。
上述技术方案中，所述纳米金薄膜中金粒子的粒径为25~35纳米。
上述技术方案中，所述碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜中碳量子点的粒径为1~3纳米。优选2纳米。
本实用新型的工作原理是：先采用水热合成法一步得到经PAMAM表面功能化作用的水溶性碳量子点CDs-PAMAM；由于CDs-PAMAM表面带有大量的活性官能团（-NH2），通过静电作用直接与纳米金粒子连接，即能够与金纳米粒子直接相互作用，不需其它连接剂就能将CDs-PAMAM稳定、均匀的修饰到电极上，简化了膜电极的组装步骤，提高了量子点的修饰稳定性；同时，由于PAMAM对量子点表面修饰和钝化作用，消除了其表面缺陷，改善了量子点的发光性能，使发射峰形对称，发光强度增强。此外，PAMAM表面的活性基团，能够增加量子点在水中的溶解性及生物相容性，更有利于量子点的实际应用。最后以CDs-PAMAM为基础，以戊二醛（GLD）为连接剂，将氯胺酮抗体组装到该纳米复合膜表面，得到相应的ECL免疫传感器，实现了对氯胺酮的灵敏检测。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1、本实用新型设计了一种专用于氯胺酮的电化学发光免疫传感器，实现了对氯胺酮的检测，实验证明，本实用新型的传感器具有稳定性高，抗干扰性好，可进行多次再生使用的优点；获得了理想的分析性能及满意的测定结果；
2、实验证明，与现有技术相比，采用本实用新型的传感器具有更高的灵敏度和更低的检测限，和同类免疫传感器相比有更宽的线性范围和较高的灵敏度；
3、本实用新型的结构简单，易于制备，因而具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的制备过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型进一步描述。
实施例一：
参见图1所示，一种基于碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子的电化学发光免疫传感器，包括玻碳电极GCE，所述玻碳电极的表面设有一层纳米金薄膜GNPs，纳米金薄膜上设有碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜CDs-PAMAM，碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜上设有GLD连接层；连接层的一端与碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜上的-聚酰胺-胺型树枝状高分子连接，另一端与抗体(Anti-KET)连接。所述抗体为氯胺酮抗体。
所述纳米金薄膜中金粒子的粒径为30纳米。所述碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜中碳量子点的粒径为2纳米。
本实用新型实现了将灵敏的电化学发光检测技术与高选择性的免疫反应相结合，建立具有发光信号强、选择性好、稳定性高的毒品检测传感器。
本实用新型研究了该传感器的ECL行为，并对抗原抗体之间免疫反应条件进行了优化：以pH=7.4含0.1M K2S2O8的PBS为反应体系，孵育时间为25min（氯胺酮），孵育温度为30℃。在最优化条件下，该ECL免疫传感器对氯胺酮有良好的线性响应，线性响应范围为0.2~220ng/mL（氯胺酮），检测限为0.067ng/mL（氯胺酮）。采用本实用新型的传感器的测定方法与其它毒品分析方法相比具有更高的灵敏度和更低的检测限，和同类免疫传感器相比有更宽的线性范围和较高的灵敏度。且该免疫传感器具有稳定性高，抗干扰性好，可进行多次再生使用的优点。将其用于实际样品检测，也得到了满意的结果。
Claims (4)
1.一种基于碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子的电化学发光免疫传感器，包括玻碳电极，其特征在于：所述玻碳电极的表面设有一层纳米金薄膜，纳米金薄膜上设有碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜，碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜上设有连接层；连接层的一端与碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜上的-聚酰胺-胺型树枝状高分子连接，另一端与抗体连接。
2.根据权利要求1所述的电化学发光免疫传感器，其特征在于，所述抗体为氯胺酮抗体。
3.根据权利要求1所述的电化学发光免疫传感器，其特征在于，所述纳米金薄膜中金粒子的粒径为25~35纳米。
4.根据权利要求1所述的电化学发光免疫传感器，其特征在于，所述碳量子点-聚酰胺-胺树枝状高分子膜中碳量子点的粒径为1~3纳米。
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