[发明专利]一种金纳米粒子修饰的泡沫镍电极及其制备方法和在生物传感分析中的应用

说明书

本发明公开了一种金纳米粒子修饰的泡沫镍电极及其制备方法和在生物传感分析中的应用，该制备方法主要包括：泡沫镍的清洗，泡沫镍在氯金酸溶液中的化学沉积及还原，及后续生物分子修饰。本发明通过化学沉积法制备得到金纳米粒子修饰的泡沫镍电极由于泡沫镍大的比表面积及金纳米粒子的可修饰性，该电极可大量吸附效应分子，可以大量负载多种类型生物分子，缓解传统电化学工作电极负载生物分子量少的缺陷，提高传感的检测性能如灵敏度，电化学参数等；另外，泡沫镍相比常规的玻碳电极，金电极等价格廉价，可塑性强，具有极大的应用前景。

技术领域

本发明属于多孔金属复合材料领域，具体涉及一种金纳米粒子修饰的泡沫镍电极及其制备方法和在生物传感分析中的应用。

背景技术

多孔泡沫镍具有孔隙率高，比表面积大，结构稳定，可塑性强，导电性好，耐腐蚀等优势，在染料电池，环境保护，催化等领域广泛应用。金纳米粒子具有结构稳定，生物兼容性好，可修饰性强，在分析传感，生物医疗，催化等领域得到广泛应用。泡沫镍复合材料主要是通过电化学沉积或模板法制备，其应用主要在电池及生物催化领域。当前，金纳米粒子修饰的泡沫镍电极主要通过电沉积法，依赖于电化学还原过程，该方法存在沉积均匀性差，个体差异明显，批量生产困难，并且受外界环境影响大。而分析传感对电极的均一性，可重复性要求极高，电化学沉积法很难满足这一需求。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的当前金纳米粒子修饰的多孔泡沫镍复合材料制备的均一性，个体差异大等问题。本发明提供一种金纳米粒子修饰的泡沫镍电极，本发明通过化学沉积法制备金纳米粒子修饰的泡沫镍电极，具有较好的均一性，可批量生产，高效负载生物分子，且价格低廉，可极大优化当前电化学检测工作电极价格昂贵，处理工艺复杂等问题。

本发明还提供一种金纳米粒子修饰的泡沫镍电极的制备方法和在生物传感分析中的应用，拓展金纳米粒子修饰的泡沫镍电极在生物传感，诸如电致发光传感等中的应用。

技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种金纳米粒子修饰的泡沫镍电极的制备方法，包括如下步骤：

(1)片状泡沫镍进行裁剪，在水或有机溶剂中超声洗涤，晾干后获得干净的泡沫镍电极；

(2)将步骤(1)得到的干净的泡沫镍电极浸泡在盐酸溶液中处理，再冲洗晾干。

(3)将步骤(2)处理后的电极，先浸泡在氯金酸溶液中处理，洗涤后浸泡在碱性硼氢化钠溶液中处理，洗涤后，获得金纳米粒子修饰的泡沫镍电极。

其中，步骤(1)所述的有机溶剂为分析纯乙醇或丙酮或四氢呋喃。优选为分析纯丙酮。

其中，步骤(2)所述的浸泡在盐酸溶液中处理为在0.5M–12M盐酸溶液中浸泡5-60分钟。

优选，将干净的泡沫镍电极浸泡在5M盐酸溶液中15min，超纯水冲洗后，晾干后获得干净的泡沫镍电极。

其中，步骤(3)所述先浸泡在氯金酸溶液中处理后为在0.1mM-1M氯金酸溶液中浸泡5-60min，洗涤后浸泡在碱性硼氢化钠溶液中处理为在1mg/mL-1g/mL碱性硼氢化钠溶液中0.5-10h。

作为优选，将处理后的电极，浸泡在0.25mM氯金酸溶液中20min，超纯水洗涤，后浸泡在20mg/mL碱性硼氢化钠溶液中5h，超纯水洗涤后，获得金纳米粒子修饰的泡沫镍电极。

本发明所述的制备方法所制备的金纳米粒子修饰的泡沫镍电极。

本发明所述的制备方法所制备的金纳米粒子修饰的泡沫镍电极在生物传感分析中的应用。

其中，所述金纳米粒子修饰泡沫镍电极浸泡在生物分子溶液中，负载各生物分子，所述生物分子为含氨基或巯基的生物分子，如含氨基或巯基核酸，含氨基或巯基脱氧核酸，含氨基或巯基蛋白或者含氨基或巯基的氨基酸，包括鲁米诺、异鲁米诺、谷胱甘肽或者BSA。