[发明专利]基于铝-普鲁士蓝自供能电化学传感器构建的免疫分析方法

说明书

本发明公开了一种基于铝‑普鲁士蓝自供能电化学传感器构建的免疫分析方法，其是先制备普鲁士蓝修饰电极，再将其和铝电极、数字万用表、反应池串联构建成所述自供能电化学传感器，再将葡萄糖氧化酶和抗体共同负载在纳米金颗粒上形成酶标纳米探针，再在酶标板上将其与待测样品形成免疫夹心结构，利用该免疫夹心结构使葡萄糖催化生成大量过氧化氢，再将过氧化氢注入自供能电化学传感器中，通过其对普鲁士蓝的氧化能够显著改变普鲁士蓝的颜色及传感器的电流信号，从而通过读取产生的电流值，或观察普鲁士蓝的颜色变化来测定目标物的浓度。本发明方法设备简单，便于携带，并可用于多种抗体的检测，为便携式检测提供了一种简单、灵敏且稳定的方法。

技术领域

本发明属于生物化学分析技术领域，具体涉及一种基于铝-普鲁士蓝自供能电化学传感器构建的免疫分析方法。

背景技术

随着社会的发展，环境监测、食品安全和疾病诊断越来越受到人们的重视，因此发展快速、简便、灵敏的检测方法仍然是现在研究的热点之一。在现代分析检测体系中，大部分的标准检测方法是基于光学、色谱、质谱等建立的，这些检测方法具有准确、灵敏、稳定等优点。但是，昂贵的设备、复杂的操作等限制了其在快速检测及现场分析等方面的进一步应用，尤其是在偏远地区。因此，设计一种设备简单、易于操作、稳定实用的检测方法具有重要意义。

自供能电化学传感器作为一种便携式的传感器，其主要由两根修饰的电极组成一个原电池结构。该传感器自身能够产生能量输出，无需外接其他能源，并且其能量输出和检测液中目标物的浓度有紧密关联。在这种传感器被提出后，已经进行了许多研究。通过在电极上修饰不同的材料，成功实现了对葡萄糖、乳酸、胆固醇等物质的检测。但在这些传统自供能电化学传感器中，其检测信号往往是输出功率，检测装置往往也是专业的电化学工作站，不利于其普及和便携化。另一方面，大部分自供能电化学传感器通常被分成阴极和阳极两个部分来进行检测，这也不利于其进一步的一体化。因此，设计更加简单、小型的自供能电化学传感器，并将其应用于快速、便携的免疫分析领域具有重要研究意义。

发明内容

基于以上背景，本发明的目的在于提供一种基于铝-普鲁士蓝自供能电化学传感器构建的免疫分析方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于铝-普鲁士蓝自供能电化学传感器构建的免疫分析方法，其具体包括如下步骤：

（1）普鲁士蓝修饰电极的制备：将洗净的FTO玻璃电极、铂丝电极和饱和甘汞电极分别作为工作电极、对电极和参比电极，置于含有0.01-0.5 mol/L HCl、0.01-0.5 mol/LKCl、0.1-10 mmol/L K₃[Fe(CN₆)]、0.1-10 mmol/L FeCl₃的电解质中，在0.1-0.6 V的恒电压下电聚合300-400秒，然后用水洗涤、干燥，制得普鲁士蓝修饰电极；

（2）铝-普鲁士蓝自供能电化学传感器的构建：将步骤（1）制得的普鲁士蓝修饰电极、铝电极、数字万用表串联及两电极间的一小型检测池串联，制得所述铝-普鲁士蓝自供能电化学传感器；

（3）葡萄糖氧化酶和抗体共同负载的纳米探针的制备：将葡萄糖氧化酶和抗体依靠静电吸附作用负载在纳米金颗粒上，制得所述酶标纳米探针；

（4）抗体-抗原-抗体夹心型免疫复合物的形成：在高亲和力的96孔聚苯乙烯微孔板中加入30-80 μL抗体，过夜封闭，再依次加入30-80 μL目标物、30-80μL酶标纳米探针形成抗体-抗原-抗体夹心型免疫复合物；

（5）采用铝-普鲁士蓝自供能电化学传感器进行检测：将所得夹心型免疫复合物用磷酸缓冲溶液洗涤后，加入50-150 μL含50 mmol/L葡萄糖的磷酸缓冲液（pH=6）进行反应，然后将反应液注入到小型检测池中，25 s后读取数字万用表上的电流信号，或者直接观察普鲁士蓝电极的颜色变化来测定目标物的浓度。