[发明专利]一种TiO2@ox‑GQDs纳米光电FLS细胞传感器的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种TiO₂@ox-GQDs纳米光电FLS细胞传感器的制备及其应用，该传感器用于的生物组织FLS细胞的检测，属于生物传感检测技术领域。

背景技术

企业参与科技创新，与科技界联手，实现科技成果的转化，共同为国民经济的发展做贡献，已经成为全社会的共识。验证和完善实验室科研成果，并为我国生命科学的深化研究，积聚巨量数据库和大群体样本库，搭建新的技术平台和支撑系统。鉴于此，本专利将利用TiO₂@ox-GQDs纳米复合材料的信号放大作用，利用体系中光致电信号的强度变化来对真实生物FLS细胞经培养后抽提的FLS细胞进行检测，并将所研制的光电生物传感器进一步推广到实际应用中，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，大大克服了目前FLS细胞检测方法局限于纯生物领域的弊端，有效拓展了FLS细胞检测方法的范围。

发明内容

本发明的目的之一是对FLS细胞的生物特异亲和性及纳米光电复合材料TiO₂@ox-GQDs，制备了一种具备特异性，超灵敏的光电生物传感器；

本发明的目的之二是将该传感器用于实体组织抽提的FLS细胞的检测。

本发明的技术方案如下：

1. 一种TiO₂@ox-GQDs光电FLS细胞传感器的制备步骤

（1）将1.0 cm×2.5 cm的长方形ITO导电玻璃，依次用丙酮、超纯水、乙醇超声清洗30 min，纯氮吹干，将其作为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，构成三电极电解池；

（2）在ITO电极表面上，滴涂5~20 µL TiO₂@ox-GQDs纳米复合材料；

TiO₂@ox-GQDs纳米复合材料的制备

（a）TiO₂纳米棒的制备

取4~6 g TiCl₃溶液、3~5 g NaCl加入到搅拌着的5~15 mL超纯水中，并倒入高压釜中， 90~110 ℃下加热10~14 h，自然冷却到25 ℃，用超纯水、无水乙醇各洗涤3~8次，真空干燥制得TiO₂纳米棒；

（b）ox-GQDs（氧化石墨烯量子点）的制备

取0.5~1.5 g石墨，加入到80~120 ml、25 ℃下搅拌的浓硫酸中，加入40~46 g NaNO₃并冷却到0 ℃，在剧烈搅拌、低于20 ℃时缓慢加入2~4 g KMnO₄，并在110~130 ℃下加热10~14 h，自然冷却到25 ℃并加入450~550 ml超纯水，并使用Na₂CO₃调节pH至中性，将所得溶液放入透析袋透析2~4 d，制得ox-GQDs；

（c）TiO₂@ox-GQDs纳米复合材料的制备

取TiO₂、ox-GQDs粉末各1~2 g，混合、研磨，加1~2 ml超纯水溶解，超声8~12 min，-20℃冷冻10~14 h，将冰冻好的固体放在冷冻干燥机中干燥20~36 h，制得TiO₂@ox-GQDs纳米复合材料；

（3）继续滴涂10~20 µL、5~50 µg/mL的目标FLS细胞的CD95抗体到工作电极表面，4 ℃冰箱中晾干，制得一种TiO₂@ox-GQDs光电FLS细胞传感器。

2.目标FLS细胞的检测步骤

（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，铂片电极为辅助电极，所制备的TiO2@ox-GQDs光电FLS细胞传感器为工作电极，在10 ~ 50 mL、 pH 7~9的PBS，0.1 ~ 0.3 mmol/L的抗坏血酸缓冲溶液中进行测试；

（2）用时间-电流法对目标FLS细胞标准溶液进行检测，输入电压为0.1 V，取样间隔 20s，取样时间20 s，运行时间400 s，光源选择600 nm，记录电流变化，绘制工作曲线；

（3）将待测样品代替目标FLS细胞标准溶液，按照工作曲线的绘制方法进行测定。

本发明的成果：

（1）该方法不需经过预处理，电极选择性、灵敏度和重现性较好，电极响应快，测得线性范围10 ~20000 cell/mL，检测限为2 cell/mL。