[发明专利]一种基于富氧空位CeO2

说明书

本发明涉及一种基于富氧空位CeO₂电致化学发光免疫传感器的制备方法，属于新型纳米材料领域与生物传感技术领域；首次提出一种高浓度氧空位增强CeO₂电致化学发光性能的方法，通过硼氢化钠常温还原法制得富氧空位CeO₂，高浓度氧空位可改善CeO₂电子结构，显著增强其电子迁移率，与传统方法制备的CeO₂纳米材料相比，富氧空位CeO₂具有更高的发光效率，基于纳米金优异的导电性与生物相容性，本发明以纳米金功能化富氧空位CeO₂作为信号源研制一种无标记型免疫传感器并应用于非小细胞肺癌疾病标志物CYFRA 21‑1的实际样品检测，检出限至25 pg/mL，线性范围50 pg/mL‑50 ng/mL，在非小细胞肺癌早期诊断中具有明显的潜在应用价值。

技术领域

本发明属于新型纳米材料领域与生物传感技术领域。

背景技术

CYFRA 21-1是细胞角蛋白19的可溶性片段，被认为是一种主要用于检测肺癌的肿瘤标记物，尤其对非小细胞肺癌的诊断具有重要价值。如果肺部存在不清晰的环形阴影，同时血清CYFRA21-1浓度高于30 ng/mL，原发性支气管肺癌的可能性非常高，各类非小细胞肺癌阳性检出率为70%～85%，CYFRA21-1的血清浓度水平高低与肿瘤临床分期正相关，也可作为肺癌手术和放化疗后追踪早期复发的有效指标，CYFRA 21-1的血清高浓度水平提示疾病处于进展期和预后不良，质量成功的标志是CYFRA 21-1的血清浓度迅速下降，反之则表示病灶未完全清除，CYFRA 21-1对各型肺癌诊断的敏感性依次为：鳞癌腺癌大细胞癌小细胞癌。到目前为止，只有荧光法、电化学分析、色谱分析等几种分析方法得到了发展。因此，发展一种简单、快速、准确的测定方法，对于CYFRA 21-1的即时检测具有重要意义。

作为一门由生物、化学、医学、电子技术等多种学科相互交叉而兴起的研究热点，电致化学发光免疫分析是电致化学发光技术与免疫分析方法的有机结合，制得的免疫传感器具有成本低、选择性好、灵敏度高、分析速度快，易于自动化、微型化与集成化等优点，已被广泛应用于疾病标志物分析、食品安全分析、环境污染分析等领域。

近年来，越来越多半导体纳米材料的电致化学发光性能被发现，例如CeO₂、TiO₂等，但由于其自身电化学活性差、导电性差等缺点，使其发光效率不理想，也限制了它们在电致化学发光传感器中应用。为此，本发明提出一种高浓度氧空位增强CeO₂电致化学发光性能的方法，通过硼氢化钠常温还原法制得富氧空位CeO₂，高浓度氧空位可改善CeO₂电子结构，显著增强其电子迁移率，与传统方法制备的CeO₂纳米材料相比，富氧空位CeO₂具有更高且稳定的发光效率，将其作为信号源构建电致化学传感器件，可实现信号的高效、稳定输出，有利于实现血清中CYFRA 21-1的快速灵敏检测。

发明内容

本发明的任务之一是为了拓宽CeO₂等半导体氧化物纳米材料在电致化学发光传感的应用，提出一种高浓度氧空位增强CeO₂电致化学发光性能的方法，该方法可显著增强CeO₂的发光效率，大大提升了该类材料在免疫传感中的应用；

本发明的技术任务之二是弥补现有CYFRA 21-1检测技术的不足，提供一种基于富氧空位CeO₂电致化学发光免疫传感器的用途，该传感器能够快速检测CYFRA 21-1，具有灵敏度高、特异性强、重现性好的优点，检出限为25 pg/mL，线性范围50 pg/mL-50 ng/mL。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

（1）纳米金功能化富氧空位CeO₂溶液的制备