[发明专利]一种基于介孔花状氧化锡复合材料的光电化学N端前脑钠肽传感器的制备方法及应用

权利要求书

1.一种基于介孔花状氧化锡复合材料的光电化学N端前脑钠肽传感器的制备方法，所述的介孔花状氧化锡复合材料为氮掺杂碳量子点NCQDs和硫化铋Bi₂S₃共敏化的介孔花状氧化锡SnO₂/NCQDs/Bi₂S₃，所述的光电化学N端前脑钠肽传感器由ITO工作电极、SnO₂/NCQDs/Bi₂S₃、N端前脑钠肽抗体、牛血清白蛋白、N端前脑钠肽抗原组成；

其特征在于，所述的制备方法包括以下制备步骤：

一、SnO₂/NCQDs/Bi₂S₃的制备；

二、光电化学N端前脑钠肽传感器的制备；

其中，步骤一制备SnO₂/NCQDs/Bi₂S₃的具体步骤为：

（1）将0.01 g ~ 0.03 g硫代乙酰胺加入到10 ~ 30 mL异丙醇中，搅拌至硫代乙酰胺溶解后加入6 ~ 10 μL的氯化锡，搅拌使其混合均匀且溶液澄清，将溶液转移到50 ~ 100 mL反应釜中，置于鼓风干燥箱中180 ℃下使其反应20 ~ 24 h，反应完成后，将所得产物用超纯水和乙醇各离心洗涤3次，并在80℃下干燥10 ~ 12 h得到SnO₂粉末，将粉末转移到马弗炉中，500℃下煅烧0.5 ~ 2 h，冷却至室温后收集粉末研磨备用，即得到煅烧的SnO₂，将煅烧后的SnO₂粉末分散在超纯水中并超声20 ~ 40 s，得到SnO₂悬浮液；

（2）将ITO电极切割至2.5 cm × 0.8 cm大小，依次用丙酮、乙醇和超纯水超声清洗30~ 50 min，置于烘箱中70℃干燥2 ~ 4 h，将6 ~ 10 µL的SnO₂悬浮液修饰到ITO电极上，室温下晾干；

（3）在步骤（2）中得到的电极表面修饰3 ~ 4 µL、浓度为1 ~ 5 mol/L的NCQDs溶液，室温下晾干，在电极表面进一步修饰3 ~ 4 µL、0.04 ~ 0.1 mol/L的Bi(NO₃)₃，室温下反应20~ 40 min，超纯水冲洗，继而修饰3 ~ 4 µL、0.3 ~ 0.6 mol/L的Na₂S，室温下反应20 ~ 40min，超纯水冲洗，制得SnO₂/NCQDs/Bi₂S₃；

其中，步骤二制备光电化学N端前脑钠肽传感器的具体步骤为：

（a）在步骤一中得到的SnO₂/NCQDs/Bi₂S₃修饰的ITO工作电极表面修饰3 ~ 4 µL、0.1mol/L的巯基乙酸，室温下晾干，继续滴加3 ~ 4 μL的1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺，反应20 ~ 40 min后用超纯水冲洗，自然晾干；

（b）在步骤（a）中得到的电极表面修饰4 ~ 5 µL、1 ~ 5 µg/mL的N端前脑钠肽抗体，反应20 ~ 40 min后用超纯水冲洗，自然晾干；

（c）在步骤（b）中得到的电极表面修饰4 ~ 5 µL的1 ~ 1.5 %牛血清蛋白溶液，以封闭电极表面上非特异性活性位点，反应20 ~ 40 min后用超纯水冲洗，自然晾干，即制得光电化学N端前脑钠肽传感器；

所述的1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺含1×10^-2 mol/L的1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺和2×10^-3 mol/L的N-羟基琥珀酰亚胺。

2.如权利要求1所述的制备方法所制备的光电化学N端前脑钠肽传感器的应用，其特征在于，包括如下应用步骤：

a. 标准溶液配制：配制一组包括空白标样在内的不同浓度的N端前脑钠肽标准溶液；

b. 工作电极修饰：将如权利要求1所述的制备方法所制备的光电化学N端前脑钠肽传感器作为工作电极，将步骤a中配制的不同浓度的N端前脑钠肽标准溶液分别滴涂到工作电极表面；

c. 工作曲线绘制：以饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，与步骤b所修饰好的工作电极组成三电极体系，在PBS缓冲溶液中进行测试；采用i-t测试手段对分析物进行检测，设置电压为0 V，运行时间100 s，激发光源为LED灯；检测对不同浓度的N端前脑钠肽标准溶液产生的光电流强度，绘制工作曲线；含有不同浓度的N端前脑钠肽标准溶液的光电流强度记为I_i，I_i与N端前脑钠肽标准溶液浓度c的对数之间成线性关系，绘制I_i - logc工作曲线；

d. N端前脑钠肽的检测：用待测的人体血清样品代替步骤b中的N端前脑钠肽标准溶液，按照步骤b和c中的方法进行检测，根据响应光电流强度I和工作曲线，得到待测样品中N端前脑钠肽的含量；

所述的PBS缓冲溶液为10 mL ~ 15 mL、pH为5.0 ~ 8.0的含0.1 mol/L抗坏血酸的磷酸盐缓冲溶液。