[发明专利]一种光电化学生物传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种光电化学生物传感器及其制备方法和应用，属于检测分析技术领域。所述光电化学生物传感器包括：电极，所述电极包括电极衬底和包覆在电极衬底上的共价有机聚合物膜；所述共价有机聚合物膜修饰有钯纳米颗粒和适配体；共价有机聚合物膜由2,6‑二羟基萘‑1,5‑二甲醛和三(4‑氨基苯基)胺发生聚合反应制备得到。本发明通过原位合成共价有机聚合物薄膜成功构建阴极光电化学细胞传感器，其通过改变适配体种类，可用于对癌细胞等各种细胞的检测，灵敏度高、特异性强，因此具有良好的实际应用之价值。

技术领域

本发明属于检测分析技术领域，具体涉及一种光电化学生物传感器及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

光电化学生物传感器具有仪器简单、灵敏度高、易于小型化等优点，近年来得到了广泛的应用。其中半导体纳米材料是应用最广泛的光活性材料。纳米材料的量子尺寸效应可以将材料的能级分裂为负导带(CB)和正价带(VB)，而导带和价带上的电位变化可以提高纳米材料的氧化还原能力和光催化性能。到目前为止，报道的基于异质结构的光电化学(PEC)生物传感器主要集中在TiO2、ZnO和CdS量子点等各种n型半导体的耦合上。与以电子为电荷载流子的n型半导体不同，p型半导体与电子受体相互作用，因此它们在阴极PEC传感器中以空穴为主要载流子，可以有效地消除了还原物质的干扰。

最近，共价有机聚合物由于其独特的性质，包括明确的化学成分、不同尺寸积木的互连性、可控的结构、可调节的功能和高稳定性，受到越来越多的关注。共价有机聚合物(COP)已广泛应用于气体储存和分离、催化、传感、癌症治疗、光电器件和能量转换等领域。

目前，用于癌症检测的方法有荧光法、荧光成像法、拉曼光谱法和比色法等。但发明人发现，这些方法仍然存在使用昂贵的仪器和时间消耗长的缺点。与上述方法相比，光电化学生物传感器具有成本低、设备简单、灵敏度高、操作快等优点，逐渐引起了人们的关注。

发明内容

针对目前现有技术的不足，本发明提供一种光电化学生物传感器及其制备方法和应用，本发明通过原位合成共价有机聚合物薄膜成功构建一种阴极光电化学细胞传感器，其通过改变适配体种类，可用于对癌细胞等各种细胞的检测，其灵敏度高、特异性强，因此具有良好的实际应用之价值。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案如下：

本发明的第一个方面，提供一种光电化学生物传感器，所述光电化学生物传感器包括：

电极，所述电极包括电极衬底和电极衬底上包覆的共价有机聚合物膜(COPs)；

所述共价有机聚合物膜修饰有钯纳米颗粒(PdNPs)和适配体；

其中，共价有机聚合物膜由2,6-二羟基萘-1,5-二甲醛(DHNDA)和三(4-氨基苯基)胺(TAPA)发生聚合反应制备得到。

本发明的第二个方面，提供上述光电化学生物传感器的制备方法，所述制备方法包括：

S1、在电极衬底上原位制备共价有机聚合物膜；

S2、将钯纳米粒子和适配体修饰至共价有机聚合物膜包覆的电极衬底上。

本发明的第三个方面，提供上述光电化学生物传感器在细胞检测中的应用。

本发明的第四个方面，提供一种体外检测细胞的方法，所述方法包括：

将待测样品与上述光电化学生物传感器共同孵育，并进行光电信号测量。

本发明的第五个方面，提供上述光电化学生物传感器和/或检测方法如下任意一种中的应用：

1)抗癌药物筛选；