[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

说明书

本发明涉及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，属于光电化学传感器领域。通过水热法合成的新颖的花状SnO₂，其介孔结构使其具备更好的存储空间，更大的比表面积和较高的表面活性有利于尺寸较小的纳米粒子在其表面生长，用氮掺杂的碳量子点NCQDs来敏化SnO₂，增强其可见光吸收，再原位生长Bi₂S₃纳米粒子，得到光电活性显著提高的介孔花状氧化锡复合材料SnO₂/NCQDs/Bi₂S₃，通过层层自组装方法，将N端前脑钠肽抗体、牛血清白蛋白和N端前脑钠肽抗原组装到SnO₂/NCQDs/Bi₂S₃复合材料上，利用SnO₂/NCQDs/Bi₂S₃优异的光电活性以及N端前脑钠肽抗原抗体之间的特异性结合，实现对N端前脑钠肽的超灵敏检测，这对N端前脑钠肽的分析检测具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及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，使用电化学工作站以三电极体系进行测试，以LED灯为光电化学发光信号源，通过水热法合成的介孔结构的花状SnO₂，用氮掺杂的碳量子点NCQDs来敏化SnO₂，增强其可见光吸收，再原位生长Bi₂S₃纳米粒子，得到光电活性显著提高的介孔花状氧化锡复合材料SnO₂/NCQDs/Bi₂S₃，以SnO₂/NCQDs/Bi₂S₃作为基底材料，制备了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，属于光电化学传感器领域。

背景技术

当今社会越来越重视对于疾病的早期预防，在急性呼吸困难患者中有30-40%存在急诊医生难以确诊而影响预后。以100 pg/mLN端前脑钠肽作为临界值的阴性预测值达到90%，可以减少74%的临床不确定性，而N端前脑钠肽超过400 pg/mL则提示患者存在心力衰竭的可能性达95%。呼吸困难患者急诊就诊时的N端前脑钠肽水平以及治疗后的变化也可以反映其出院时风险。因此，N端前脑钠肽是心力衰竭的定量标志物，对于心力衰竭的诊断是高度准确的，可以帮助给急诊科病人进行危险分层以便判断是该入院还是出院，是急性冠脉综合征的最强大的预测物。

目前，N端前脑钠肽的测定方法有酶联免疫吸附法、电化学发光法等方法，但因其定量测定受到许多因素的影响，具有灵敏度低，检测周期长，步骤繁琐等缺点。为了克服以上传统分析方法的缺点，本发明设计了一种特异性强，灵敏度高，选择性好，操作快速简便的光电化学免疫分析方法。目前，光电化学传感器由于其高灵敏度，良好的分析性能和低背景信号等优点，已成为生命科学，环境科学，农业科学和食品安全检测领域最有前途的检测工具之一。

本发明利用光电化学分析法，通过水热法合成的新颖的花状SnO₂，其介孔结构使其具备更好的存储空间，更大的比表面积和较高的表面活性有利于尺寸较小的纳米粒子在其表面生长，用具有优异的分散性、相容性的氮掺杂碳量子点来敏化SnO₂，增强其可见光吸收，再原位生长窄禁带的Bi₂S₃纳米粒子，得到光电活性显著提高的介孔花状氧化锡复合材料SnO₂/NCQDs/Bi₂S₃，该复合材料具有非常优异的光电化学活性，提高了传感器的灵敏度，扩宽了线性范围，有效地降低了传感器的检出限，实现了对N端前脑钠肽的超灵敏分析。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，为目前有效检测N端前脑钠肽提供了新途径。

发明内容