[发明专利]一种基于立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯构建的T-2毒素传感器的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明一种立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯构建的T-2毒素传感器的制备方法及应用。具体是采用具有良好电化学催化性能的立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯，制备一种检测粮食中T-2毒素的传感器，属于新型功能材料与生物传感检测技术领域。

背景技术

1973年联合国粮农组织和世界卫生组织在日内瓦召开的联席会议上，把这类毒素同黄曲霉素一样作为自然存在的最危险的食品污染源，尤其是美国指责前苏联、越南在东南亚使用“黄雨”毒素（其中含有T-2毒素）以后，有关T-2毒素对人类健康的危害引起了各国科学家的较大关注，近几年来国外对T-2毒素开展了较多的研究。

目前生物传感器已经广泛用于各种真菌毒素的检测，因为生物传感器具有灵敏度高、选择性好、结构简单、操作简便、易于小型化、可连续、快速自动化检测分析等一系列优点。其中，由于无标记型传感器可以直接用于检测抗原抗体的识别过程并且避免了标记物带来的干扰，得到了更加广泛的关注。

本发明将立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯修饰到玻碳电极表面，构建无标记型传感器。第一，立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯中的立方钯具有良好的生物相容性，并且能够有效地固定抗体；第二，立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯中的立方钯和八面氧化亚铜都具有良好的电化学催化活性，能够提高传感器的灵敏度；第三，立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯中的氧化石墨烯具有良好的电子转移能力和大的比表面积，能够进一步增加抗体的固定和增强电子传递。该方法在检测过程中产生了良好的电化学信号，可用于T-2毒素的分析。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T-2毒素提供了新途径。

发明内容

本发明的目的之一是基于立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯构建无标记型生物传感器。

本发明的目的之二是将该无标记型生物传感器应用于T-2毒素的高灵敏、特异性检测。

本发明的技术方案如下

1.一种基于立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯构建的T-2毒素传感器的制备方法

（1）依次用1.0、0.3、0.05μm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）在电极表面滴加6μL浓度为1~2mg/mL的立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯水溶液，干燥；

（3）继续将6μL浓度为5~20μg/mL的T-2毒素抗体溶液滴加到修饰电极表面，于4℃冰箱中孵化1h，清洗干净；

（4）用3μL浓度为5~20mg/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1h，清洗干净；

（5）将6μL浓度为0.0001~10ng/mL的一系列不同浓度的T-2毒素抗原用于和抗体的特异性识别，室温下孵化1h，清洗干净，于4℃冰箱中储存备用。

立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯的制备

（1）立方钯的制备

将105mg聚乙烯吡咯烷酮、60mg抗坏血酸和溴化钾600mg溴化钾加入到4~12mL水溶液中，在80℃条件下持续搅拌10min后，加入1.5~6mL含有57mg的四氯钯酸钠，继续反应3h，离心洗涤后，重新分散在5.5~22mL水中，得到立方钯溶液；

（2）八面氧化亚铜的制备

将1g氯化亚铜溶解在含有6mol/L氯化钠的50~200mL水溶液中，将其和10~40mL的0.6mol/L磷酸钠溶液同时加入到50~200mL水中，随后在60℃条件下搅拌20min，离心洗涤后干燥，得到八面氧化亚铜；

（3）立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯的制备

将0.1g八面氧化亚铜和0.1mL三氨丙基三乙氧基硅烷加入5~20mL异丙醇中，室温下搅拌24h，离心洗涤后干燥，得到三氨丙基三乙氧基硅烷修饰的八面氧化亚铜，将0.1g三氨丙基三乙氧基硅烷修饰的八面氧化亚铜和20mg氧化石墨烯加入到25~100mL的水中，随后加入5mL所制备的立方钯溶液，室温下搅拌3h，离心洗涤后干燥，得到立方钯-八面氧化亚铜-氧化石墨烯。

T-2毒素的检测方法

（1）使用电化学工作站以三电极体系进行测试，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，所制备的传感器为工作电极，在10mL的pH值为6.8的磷酸盐缓冲溶液中进行测试；

（2）选择计时电流法对T-2毒素抗原进行检测，将输入电压设置为-0.4V，取样间隔设置为0.1s，运行时间设置为400s；