[发明专利]一种硫化铜/二氧化硅双重减弱硫化镉/碳掺杂二氧化钛胰岛素光电化学传感器的制备方法

说明书

本发明属于纳米功能材料、免疫分析及生物传感技术领域。提供一种硫化铜/二氧化硅双重减弱硫化镉/碳掺杂二氧化钛胰岛素光电化学传感器的制备方法。该方法具体采用二氧化硅的空间位阻效应以及硫化铜对电子供体抗坏血酸的竞争消耗和对激发光源的竞争吸收效应，双重减弱基底硫化镉/碳掺杂二氧化钛敏化结构产生的光电流信号，实现对胰岛素的高灵敏检测。该方法具有制备简单、成本低、检测快速、灵敏度高、易于微型化的优点。

技术领域

本发明涉及一种硫化铜/二氧化硅双重减弱硫化镉/碳掺杂二氧化钛胰岛素光电化学传感器的制备方法。具体是采用硫化铜/二氧化硅纳米复合材料，双重减弱硫化镉敏化碳掺杂的二氧化钛的光电流信号，制备一种高灵敏检测胰岛素的光电化学传感器，属于新型功能材料与生物传感技术检测领域。

背景技术

胰岛素是一种多肽类激素，对于体内碳水化合物和血糖含量水平具有重要的调节作用，是机体内唯一降低降低血糖的激素。人体内胰岛素分泌不足或机体对其利用有障碍，将引发起糖尿病的发生。随着糖尿病发病率的逐年升高，建立一种简便快捷、高灵敏检测血液中胰岛素的含量的方法，对糖尿病的早期诊断和及时治疗具有重要意义。

目前，胰岛素的检测方法主要有化学发光免疫分析法、荧光光谱法、质谱分析法和放射免疫法等。化学发光免疫分析法和放射免疫分析法检测周期长，操作步骤繁琐，仪器设备要求高，不适合现场快速检测。采用荧光和质谱法制备方法简单，灵敏度高，但同样存在着仪器昂贵，难以应用于现场即时检测的缺点。

光电化学免疫传感是将免疫化学反应与光电化学电极相结合的一种较为新颖的生物传感技术，兼具光化学和电化学的优势。同时，在光电化学检测中，光作为激发源激发光电活性物质，电信号则作为检测信号。由于光电化学过程的激发信号和检测信号分属于不同的能量形式，其传感信号的背景将低于传统的电化学方法，具有更高的检测灵敏度。此外，光电化学传感器具有简单、实验成本低的特点。基于上述优势，光电化学分析法近几年被越来越多的研究者所关注。在最优条件下，该方法分析物的浓度变化会直接影响光电流的变化，因此可通过检测光电流的变化实现对目标分析物的定量检测。因此本发明提供了一种基于硫化铜/二氧化硅纳米复合材料双重减弱硫化镉/碳掺杂二氧化钛敏化结构的胰岛素光电化学传感器的制备方法。

目前，根据光电流的变化，传感器大致分为两类：信号增强型和信号减弱型。由于免疫传感器生物分子自身的位阻效应，使得信号增强型传感器的检测灵敏度普遍不高。而对于信号减弱型光电化学传感器，往往都是通过单一的位阻效应、酶反应产生或消耗电子供体以及能量共振转移效应等方法使得光电流信号减小。有文献（Anal. Chem. 2016, 88,3392-3399）报道采用硫化铜作为二抗标记物，实现了对癌胚抗原的高灵敏检测。相比于一种减弱光电流的方法，结合两种减弱光电流的方法会对传感器的灵敏度有一定程度的提高，然而，目前该类光电化学传感器的制备方法鲜有报道。