[发明专利]一种基于花状纳米氧化锌微球和金钯纳米花复合材料构建的生物传感器的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明一种基于花状纳米氧化锌微球和金钯纳米花复合材料构建的生物传感器的制备方法及应用。具体是采用花状纳米氧化锌微球和金钯纳米花复合材料，制备一种检测人免疫球蛋白的电化学免疫传感器，属于新型功能材料与生物传感检测技术领域。

背景技术

电化学免疫传感器具有选择性好，灵敏度高，检测限低，适合联机化，操作简便等优点，可实现在线电化学检测，样品预处理简单或不需预处理，检测不受样品物理性质的影响，所需仪器设备相对简单，具有简便、快速、体积小等特点，目前已经广泛应用于肿瘤标志物的检测。因此本发明制备了一种花状纳米复合材料的生物传感器，实现了对人免疫球蛋白的检测。

本发明利用花状纳米氧化锌微球和金钯纳米花复合材料标记检测抗体，首先，氧化锌和金钯合金都是对双氧水具有良好电化学催化性能的纳米材料，其次，花状结构具有更大的比表面积，增加了检测抗体的负载量，最后，由于其与双氧水有更多的接触面积，花状纳米复合材料比球形纳米复合材料对双氧水显示出更加良好的电化学催化性能。在检测人免疫球蛋白的过程中产生了逐步放大的电化学信号，有效地增强了电化学免疫传感器的灵敏度。该方法具有成本低、灵敏度高、特异性好、检测快速等优点，而且制备过程较为简单，为目前有效检测肿瘤标志物提供了新途径。

发明内容

本发明的目的之一是基于花状纳米氧化锌微球和金钯纳米花复合材料，构建了一种无酶、快速且超灵敏的夹心型电化学免疫传感器。

本发明的目的之二是将该夹心型电化学免疫传感器应用于人免疫球蛋白的检测。

本发明的技术方案如下：

1. 一种基于花状纳米氧化锌微球和金钯纳米花复合材料构建的生物传感器的制备方法

（1）依次用1.0、0.3、0.05 μm的氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光，分别在超纯水和乙醇中超声清洗，氮气吹干；

（2）以质量分数为1% 的2 mL氯金酸溶液为底液，在-0.2 V电压下扫描30 s，得到电沉积金纳米颗粒修饰的电极；

（3）将6 μL浓度为8 ~ 12 μg/mL的人免疫球蛋白捕获抗体溶液滴加到修饰电极表面，于4℃冰箱中孵化1 h，清洗干净；

（4）用3 μL浓度为5 ~ 15 mg/mL的牛血清白蛋白溶液封闭非特异性活性位点，于4℃冰箱中孵化1 h，清洗干净；

（5）将6 μL浓度为0.00002 ~ 5 ng/mL的一系列不同浓度的人免疫球蛋白用于和捕获抗体的特异性识别，室温下孵化1 h，清洗干净；

（6）将6 μL浓度为1 ~ 3 mg/mL的花状纳米氧化锌微球和金钯纳米花复合材料标记的人免疫球蛋白检测抗体溶液滴在电极上与抗原特异性识别，室温下孵化1 h，清洗干净，于4℃冰箱中储存备用。

2. 花状纳米氧化锌微球和金钯纳米花复合材料标记的人免疫球蛋白检测抗体溶液的制备

（1）花状纳米氧化锌微球和金钯纳米花复合材料的制备

将15 ~ 30 mL浓度为0.01 mol/L的硝酸锌溶液加入到15 ~ 30 mL浓度为0.01 mol/L六亚甲基四胺溶液中，搅拌均匀后加入1 ~ 2 mL浓度为0.005 mol/L的柠檬酸三钠溶液，将该混合溶液转入聚四氟乙烯高压反应釜中，95℃下反应1 h，冷却到室温，用超纯水离心洗涤后真空干燥，得到花状纳米氧化锌微球，取0.1 ~ 0.2 g花状氧化锌纳米微球，加入到10 ~ 20 mL无水乙醇中，加入0.1 ~ 0.2 mL的三氨丙基三乙氧基硅烷，将该混合溶液于70℃下反应1.5 h，冷却到室温，用无水乙醇离心洗涤后真空干燥，得到氨基化的花状纳米氧化锌微球；

将50 ~ 100 mL超纯水、0.25 ~ 0.5 mL质量分数为1%的氯金酸溶液和2.5 ~ 5 mg氯钯酸钾在三口烧瓶中混合，加热煮沸后，快速加入3 ~ 6 mL质量分数为2%的柠檬酸钠水溶液，煮沸10 min，冷却到室温，得到金钯纳米花，向20 ~ 40 mL的金钯纳米花溶液中加入10 ~ 20 mg的氨基化的花状纳米氧化锌微球，震荡12 h，离心洗涤，真空干燥后，得到花状纳米氧化锌微球和金钯纳米花复合材料；

（2）花状纳米氧化锌微球和金钯纳米花复合材料标记的人免疫球蛋白检测抗体溶液的制备