[发明专利]一种牛血清白蛋白稳定的铜纳米簇荧光生物传感器及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及材料科学领域和分析化学领域，具体为一种牛血清白蛋白稳定的铜纳 米簇荧光生物传感器及其制备方法和应用。

背景技术

过氧化氢作为活性氧（ROS）家族中的一员，是一种广泛存在于食品、药品、血液及 工业领域当中的常见化学物质。最新的研究表明，哺乳动物细胞内产生的过氧化氢在调节 细胞增殖、分化和迁移等多种生理反应中起着关键作用。而且，人体内的过氧化氢浓度可以 作为一个重要的指标来评价帕金森症、癌症和阿尔茨海默氏病等疾病的不同发病阶段。在 工业生产过程中，过氧化氢常作为清洁剂和消毒剂使用，如包装和处理食品、药品和医疗设 备，但是最终排放到水体和大气当中，从而导致严重的环境污染。因此发展快速、准确、灵敏 的过氧化氢分析方法在生物分析、药物检测、临床诊断和环境监测领域具有潜在的应用价 值。

目前，检测过氧化氢的方法主要有滴定法、分光光度法、化学发光法、比色法、电化 学方法、细胞成像法以及荧光分析方法等。由于荧光分析方法具有灵敏度高、选择性好等优 点，荧光传感探针作为最实用的分析方法已经被用于生物样品和环境样品中过氧化氢的检 测。然而，传统的荧光材料存在背景干扰强，荧光寿命短，易光漂白等缺点。因此，开发毒性 低、光稳定性好、量子产率高、生物相容性好的荧光纳米材料用于过氧化氢的简单、快速、灵 敏具有重要意义。

荧光金属纳米簇由于其独特的物理、光学、电学性能，已经引起了广泛的研究兴 趣。与荧光量子点和有机染料相比，荧光金属纳米簇具有毒性低、光稳定性好、斯托克斯位 移大、量子产率高、生物相容性好等优点。由于其尺寸接近电子的费米波长，这些金属纳米 簇具有尺寸可调的电子跃迁，从而表现出较强的发光性能。在这些金属纳米簇中，金纳米簇 和银纳米簇具有优越的荧光和化学稳定性，已经广泛用于生物传感和生物成像研究。但是， 金、银纳米材料价格比较昂贵。与金纳米簇和银纳米簇相比，铜纳米簇更便宜，在工业上的 应用更广泛。但对于荧光铜纳米簇的研究报道较少。

因此基于牛血清白蛋白稳定的铜纳米簇荧光生物传感器的研究具有重要的实际 意义；制备牛血清白蛋白稳定的荧光铜纳米簇，将其用于构建新型荧光生物传感器，用于过 氧化氢的简单、快速、高灵敏检测，在临床诊断、药物检测、环境监测等领域具有广阔的应用 前景。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种能检测过氧化氢的高灵敏的 荧光生物传感器的制备方法，使用牛血清白蛋白稳定的铜纳米簇为荧光探针，是一种高灵 敏度、高选择性的荧光生物传感器。

本发明的目的是这样实现的：

一种牛血清白蛋白稳定的铜纳米簇荧光生物传感器，以牛血清白蛋白稳定的铜纳米簇 为荧光探针构建生物传感器。

所述的铜纳米簇荧光生物传感器的制备方法为：移取10～100μL的荧光铜纳米 簇溶液均匀分散在5mL的三次蒸馏水中。

所述的牛血清白蛋白稳定的荧光铜纳米簇制备方法，包括以下步骤：

（1）将1～5mL0.02M硫酸铜溶液加入到5～10mL15mg/mL牛血清白蛋白溶液中，室 温搅拌5min；

（2）用1MNaOH溶液将步骤（1）中得到的溶液的pH值调整到12；

（3）将步骤（2）中得到的溶液在52～58^?C搅拌反应36～60h，制得牛血清白蛋白稳定 的荧光铜纳米簇。

所述的步骤（1）中0.02M硫酸铜溶液用量为1～5mL；15mg/mL牛血清白蛋白溶液 用量为5～10mL。

所述的步骤（2）中溶液pH值为12。

所述的步骤（3）中反应温度为55^?C；反应时间为48h。

所述的传感器可用于过氧化氢的灵敏检测，测定介质为0.01mol/L磷酸盐缓冲溶 液（pH7.0）；采用波长扫描测定法，其测定参数为：激发波长335nm，波长扫描范围：375～ 600nm，激发狭缝宽度5nm，发射狭缝宽度5nm；扫描速率240nm/min；光电倍增管电压900 V。

积极有益效果：

（1）制备方法简单，反应条件温和，价格便宜，不需要复杂昂贵的仪器；

（2）制备的铜纳米簇稳定性好、量子产率高、易于保存；

（3）不需要复杂的探针设计和染料标记等操作过程；