[发明专利]一种ZnO-NCQDs DNA光电传感器的制备及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种ZnO-NCQDsDNA光电传感器的制备方法及其应用，该传感器用于 的生物组织DNA的检测，属于生物传感检测技术领域。

背景技术

纵观适配体传感器的发展，可以发现大多数课题组对于DNA传感器的研究主要集 中在短链DNA（20~60bp），同时这些DNA大多是根据需要，事先根据一定的规则进行设计，而 后由生物公司代工合成，实为为了研究而研究，同时DNA片段并非实际存在，实际应用价值 不大，若要使DNA生物传感器的研究有推广到实际的可能，则被检测的DNA判断首先是真实 存在的，这就需要从实际问题中找寻需要检测、识别的DNA，后根据需要，设计可以对其进行 检测的传感器及检测方案，并将其识别率、检测限提高，稳定性、重现性提高，使之科研上可 行，而后才可应用于实践。

鉴于此，本专利将利用ZnO-NCQDs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细胞经培养后抽提的DNA目标片段进行检测，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DNA检测方法局限于纯生物领域的 弊端，有效拓展了DNA检测方法的范围。

发明内容

本发明的目的之一是基于赖氨酸对DNA的生物特异亲和性及ZnO-NCQDs纳米复合 材料，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DNA的检测。

本发明的技术方案如下：

1.一种ZnO-NCQDsDNA光电传感器的制备步骤

（1）将1.0cm×2.5cm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，铂丝为对电极，参比电极为饱和甘汞电极；

（2）在ITO电极表面上，生长一层ZnO纳米棒；

ZnO纳米棒的制备

将（1）制得的ITO导电玻璃的1/2浸入胶质溶液中，取出后在红外灯下烤干，此过程重复 1~5次，再将处理过的ITO导电玻璃置于马弗炉，在250~300℃下煅烧5~15min，取出冷却至 室温，冷却后的ITO导电玻璃放在含有0.1mol硝酸锌和0.1mol六次甲基四胺混合溶液的 反应釜中，置于鼓风干燥箱，在80~120℃下生长3~5h，制得ZnO纳米棒；

胶质溶液，是取0.5~1mol醋酸锌和乙醇胺放入25mL容量瓶中，用2-甲氧基乙醇定容， 得到醋酸锌和乙醇胺均为等摩尔的溶液，将该溶液在60℃下搅拌加热20~40min，制得稳 定的胶质溶液；

（3）滴涂5~18μLNCQDs溶液到（2）修饰的工作电极表面，在90~110℃下加热10~20 min；

NCQDs溶液的制备

将黄色固体溶于20~40mL水中，在8000r/min下离心10~20min，取上清液，置于冰箱 冷冻至无液体，将冰冻的固体置于冷冻干燥机中冷冻干燥12~24h，得到黄褐色絮状固体， 加入80~100ml超纯水，超声15~30min，制得NCQDs溶液；

黄色固体，是取2~4g二乙烯三胺五乙酸放入盛有20~30mL超纯水的烧杯中，搅拌，加 热直至蒸干，制得黄色固体；

（4）继续滴涂10~20μL、5~50μg/mL的miRNA-101的上游引物到工作电极表面，4℃冰 箱中晾干；

（5）继续滴涂10~20μL、5~50μg/mL的miRNA-101的下游引物到工作电极表面，4℃冰 箱中晾干，制得一种ZnO-NCQDsDNA光电传感器。

2.miRNA-101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，铂丝电极为 辅助电极，所制备的ZnO-NCQDsDNA光电传感器为工作电极，在10~50mL、pH7~9的PBS， 0.1~0.3mmol/L的抗坏血酸缓冲溶液中进行测试；

（2）用时间-电流法对miRNA-101标准溶液进行检测，输入电压为0.1V，取样间隔20 s，取样时间20s，运行时间540s，光源选择430nm，记录电流变化，绘制工作曲线；

（3）将待测样品代替miRNA-101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：