[发明专利]一种固态量子点传感器及其制备方法与用途

说明书

本发明涉及一种固态量子点传感器及其制备方法与用途。所述量子点包埋于由全氟磺酸和聚乙烯醇组成的聚合物基质中以形成固态量子点传感器。将葡萄糖氧化酶包埋到所述固态量子点传感器中产生固态量子点葡萄糖传感器。在本发明提供的固态量子点传感器中，通过特异性选择聚合物基质使量子点和葡萄糖氧化酶在传感器中稳定，当传感器暴露于测试样时，可以快速响应，提高检测效率与灵敏度。

技术领域

本发明涉及荧光检测领域，尤其涉及用于检测过氧化氢或葡萄糖的固态量子点传感器及其制备方法与。

背景技术

量子点(Quantum Dots，QD)是一种纳米颗粒，主要由II-VI族、III-V族或IV族组成，材料的特征尺寸在三个维度上都可与电子的德布罗意波长或电子平均自由程相比，即电子的能量在三个维度上都是量子化的。量子点具有独特的光学性质，例如宽吸收峰、窄发射峰、良好的光稳定性以及荧光强度，这使得量子点被广泛用于物理、化学、电子和生物学领域。研究表明，量子点可用于制备光纤葡萄糖生物传感器，相较于传统检测葡萄糖的方法更加灵敏。但现有技术中，量子点在传感器中的稳定性、检测灵敏度以及检测响应速度均有待进一步提高。

CN103472043A公开了一种荧光葡萄糖传感器，其包括基材，所述基材上设有工作区域，所述工作区域为铟锡氧化物，所述工作区域的表面设有半导体量子点修饰层、葡萄糖阻碍层和酶层，所述工作区域底部设有微光纤和荧光信号采集器，所述微光纤传输光到工作区域表面，并且所述荧光信号采集器采集工作区域表面修饰的半导体量子点发出的荧光，所述半导体量子点为碲化镉量子点。

CN103454325A公开了一种光催化型葡萄糖微电极传感器，其包括基材，所述基材上设有工作电极、对电极和参比电极，所述工作电极的工作区域上设有半导体量子点修饰层和葡萄糖氧化酶修饰层，所述基材中设有微光纤，所述微光纤所传输的光垂直穿过所述工作电极，所述半导体量子点为CdSe-CdS半导体量子点。

CN105928999A公开了一种碳量子点修饰的葡萄糖氧化酶酶膜及其制备方法，其涉及电化学生物传感器及其制备领域。碳量子点修饰的葡萄糖氧化酶酶膜以硝酸纤维素膜为基质膜，含有催化剂葡萄糖氧化酶和纳米材料碳量子点，以及防腐剂苯甲酸、抗菌剂庆大霉素、保护剂牛血清白蛋白、软化剂甘油、交联剂戊二醛等组分。制备方法：首先将苯甲酸、庆大霉素等添加剂按一定比例溶于葡萄糖氧化酶溶液中，然后将碳量子点、戊二醛与葡萄糖氧化酶溶液混合交联，再取混合液滴到硝酸纤维素基体上，干燥后即获得该发明的酶膜。

虽然基于量子点的生物传感器屡见不鲜，但量子点在传感器中的稳定性、检测反应的相应速度、检测灵敏度均需进一步提高，因此，提供一种稳定、灵敏度高、响应速度快的量子点传感器具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足及实际的需求，本发明提供一种固态量子点传感器及其制备方法与用途，其中通过特异性选择聚合物基质形成固态的量子点传感器，使量子点在传感器中稳定，当传感器暴露于测试样时，可以快速响应，提高检测效率与灵敏度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种固态量子点传感器，其中所述量子点包埋于由全氟磺酸和聚乙烯醇组成的聚合物基质中。全氟磺酸(磺化全氟聚合物)组分提供机械强度并用作阴离子过滤器，其可能干扰检测。聚乙烯醇组分赋予膜柔软性并通过快速水合增强质量传递。在两种组分之间含有适当比例的复合膜对于膜有效地稳定大分子(例如膜基质中的酶)而不损害其活性是至关重要的；并允许小目标分子和产物有效地扩散到膜中。