[发明专利]一种检测汞离子的电化学发光生物传感器的制备方法

说明书

本发明属于生物传感器技术领域，公开了一种检测汞离子的电化学发光生物传感器的制备方法。氮化碳量子点作为一种新型的共反应物可以增强发光体(Ru(dcbpy)₃²⁺)的电化学发光信号。为了实现对汞离子的特异性检测，我们引入了富含T碱基的DNA1和DNA2，并将其分别连在发光体和共反应物上，DNA1和DNA2可以通过汞离子进行配对结合，发光体与共反应物之间的距离变近，电化学发光信号进一步增强。构筑的电化学发光生物传感器对汞离子的检测限为3.3×10^‑15mol·L^‑1。本发明提供的电化学发光生物传感器成本低、灵敏度高、选择性好，适用于地表水中汞离子含量的实际应用检测。

技术领域

本发明属于生物传感器技术领域，特别涉及一种检测汞离子的电化学发光生物传感器的制备方法。

背景技术

工业生产产生的含汞离子(Hg²⁺)废弃物排放到环境中，会对土壤、水以及农作物产生危害。例如，引起农作物生理功能的紊乱、营养不均衡，最终使农作物枯萎甚至死亡，导致农作物产量减少和质量降低等。Hg²⁺通过食物链进入人体后，会在体内富集，引起神经系统紊乱，甚至中毒死亡。因此对水中Hg²⁺含量进行检测很有必要，它可以为水质量评估和后续处理提供理论依据

对于Hg²⁺的检测一直是人们十分关注的问题，目前常用的Hg²⁺分析测定方法有原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法和原子荧光光谱法等。虽然这些方法比较灵敏、精确，但是它们操作要求高、需要大型设备。电化学法、电化学发光法(ECL)、比色法等，这些方法操作简单，成本低。其中电化学发光法因其低的背景干扰，高的灵敏度和宽的检测范围等优异特点引起人们广泛的关注。随着科技的进步，生物识别原件(如适配体、DNA和抗体)等逐渐进入人们的视线，并在检测领域占有一席之地。DNA中的碱基可以与特定的目标物进行结合，因此基于DNA构建的生物传感器具有更好地选择性。

发明内容

针对目前检测Hg²⁺的方法存在的一些问题，本发明提供了一种成本低、灵敏度高、选择性好的ECL生物传感器检测Hg²⁺。

一种基于ECL检测Hg²⁺的电化学发光生物传感器制备方法，包括以下步骤：

(1)Ru(dcbpy)₃²⁺-DNA1复合材料的制备：

将三(4,4-二羧基联吡啶)氯化钌溶于磷酸盐缓冲溶液中，将1-(3-二甲基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸EDC和N,N-二甲基甲酰胺NHS混合溶液加入到上述溶液中搅拌，之后加入DNA1继续搅拌，再加入乙酸钠溶液和乙醇进行沉淀反应，离心、洗涤、干燥，得到Ru(dcbpy)₃²⁺-DNA1复合材料；

(2)g-C₃N₄QDs-DNA2复合材料的制备：

含有EDC和NHS的混合液加入到g-C₃N₄QDs溶液中，搅拌后加入DNA2溶液继续进行搅拌，得到g-C₃N₄QDs-DNA2复合材料；

(3)将玻碳电极依次用不同粒径的三氧化二铝粉末打磨进行抛光处理，直到呈镜面，用乙醇和二次水超声清洗；

(4)配制含有Hg²⁺标准液、Ru(dcbpy)₃²⁺-DNA1、g-C₃N₄QDs-DNA2和磷酸盐缓冲溶液的混合液；

(5)取步骤(4)所得的混合液修饰到经步骤(3)处理的电极上，室温下进行干燥；