[发明专利]泡沫镍支撑的光电阴极材料检测乳腺癌DNA免疫传感器的制备方法

说明书

本发明涉及基于泡沫镍支撑的光电阴极材料检测乳腺癌DNA免疫传感器的制备方法。传统的光电化学电极多采用ITO或者FTO玻璃电极，光敏材料在这种电极在上修饰时容易团聚，造成光电响应的减弱。本发明依托结构鲜明的泡沫镍作为支撑电极，将Eu掺杂的Co₃O₄原位生长在泡沫镍上，获得了形貌姣好的连续排列的针状结构，消除了材料团聚的可能，同时用连续离子层吸附的方式将CuS修饰在泡沫镍电极的表面，针状的Eu:Co₃O₄为CuS的吸附提供了大量的附载位点，提高了阴极光电流的响应。同时，本发明采用浸泡的方式构建防污界面，操作过程简单，简化了电极的修饰步骤，防污的界面消除了干扰物质的干扰，实现了传感器的灵敏检测，对乳腺癌DNA的检测限达到0.3 fM。

技术领域

本发明涉及基于泡沫镍支撑的光电阴极材料检测乳腺癌DNA免疫传感器的制备方法。具体是采用泡沫镍作为支撑电极，将Eu掺杂的Co₃O₄光电阴极材料直接生在的泡沫镍上，其次采用离子层吸附的方式将CuS修饰于针状排列的Eu:Co₃O₄上，利用浸泡的修饰过程构建防污界面，制备了一种检测乳腺癌DNA的光电阴极免疫传感器，属于新型功能材料与生物传感检测技术领域。

背景技术

乳腺癌已成为当前社会的重大公共卫生问题，全球乳腺癌发病率自20世纪70年代末开始一直呈上升趋势，中国不是乳腺癌的高发国家，但不宜乐观，近年我国乳腺癌发病率的增长速度却高出高发国家1～2个百分点。乳腺并不是维持人体生命活动的重要器官，原位乳腺癌并不致命，但由于乳腺癌细胞丧失了正常细胞的特性，细胞之间连接松散，容易脱落。癌细胞一旦脱落，游离的癌细胞可以随血液或淋巴液播散全身，形成转移，危及生命，目前乳腺癌已成为威胁女性身心健康的常见肿瘤。早期乳腺癌往往不具备典型的症状和体征，不易引起重视，常通过体检或乳腺癌筛查才会发现。因此，建立一种简单、快速的检测乳腺癌标志物的分析方法十分必要。目前，对于乳腺癌检测的电化学方法有很多，比如最常用的成像方式（林琳,李韬,邓方阁.红外热成像技术在乳腺癌检测中的应用进展[J]. 中国医学物理学杂志, 2018(6)），酶联免疫法，化学发光法等。但这些方法往往存在检测速度慢，操作复杂等缺点。本发明设计了一种新型的光电阴极传感器，其分析速度快，操作简单，检测限低，本发明设计的光电阴极传感器对乳腺癌DNA的检测限达到0.3 fM。

Co₃O₄是一种典型的p型半导体光敏材料，其制备简单，在可见光条件下，具有光活性。对于Co₃O₄的合成最常用的是水热合成法，合成纳米颗粒结构，或是利用模板合成尺寸较大的立方块或花状结构。尺寸较大或是修饰过程中的团聚现象均会影响光电响应，为解决这些问题，本发明采用泡沫镍作为支撑电极，泡沫镍本身具有优异的导电性能，利用泡沫镍做支撑，将Co₃O₄直接生在在泡沫镍骨架上，获得了有序排列的纳米针状结构，同时解决了材料的团聚问题，更加有利于发挥Co₃O₄的光敏活性，在合成的过程中将Eu离子掺入，合成Eu:Co₃O₄，改善了纯Co₃O₄的带隙缺陷，提高了光电响应。其次，采用连续离子层吸附的方式将CuS修饰于Eu:Co₃O₄-泡沫镍上，进一步提高了电极的光电流，促进了传感器构建的稳定性。在传感器的构建过程中采用浸泡的方式构建防污界面，简化了操作步骤，防污界面的构建有效阻断了其他干扰物质的干扰，有利于传感器的灵敏检测。