[发明专利]一种采用压力变化式微流控芯片合成的金银核壳纳米粒子电化学生物传感器的制备方法

说明书

本发明涉及一种采用压力变化式微流控芯片合成的金银核壳纳米粒子电化学生物传感器的制备方法，属于微流控合成与电化学传感器领域。本发明采用压力变化式微流控芯片合成的金银核壳纳米粒子具有形貌可控、核壳厚度可调、比表面积大的特点。本发明将金银核壳纳米粒子作为电化学生物传感器的基底，用于降钙素原的检测，灵敏度高、特异性好。

技术领域

本发明涉及一种采用压力变化式微流控芯片合成的金银核壳纳米粒子电化学生物传感器的制备方法，属于微流控合成纳米材料与电化学传感器领域。

背景技术

降钙素原（Procalcitonin，PCT）是一种内源性非类固醇类抗炎物质，在受到细菌感染时会产生，其中细菌内毒素是诱导PCT产生的最主要刺激因子。一般情况下，健康人的血液中PCT 浓度小于0.2 μg/L，通常不会被检测到。当细菌感染时，除甲状腺外，肝脏的巨噬细胞和单核细胞、肺和肠道组织的淋巴细胞及内分泌细胞都能合成分泌PCT，这时血液中的PCT水平会明显升高。PCT是一种用于细菌感染早期诊断、鉴别诊断、治疗监控及预后判断的具有创新意义的诊断指标。目前，检测降钙素原的方法主要有放射免疫学分析法、胶体金比色法等，但是这些检测方法有操作复杂、检测时间长、灵敏度不高、实验成本高等缺点。因此本发明设计了成本低、灵敏度高、特异性强、操作简便快速的电化学生物传感器。

本发明将采用压力变化式微流控芯片可控合成的金银核壳纳米粒子修饰在玻碳电极表面，构建了一种用于检测降钙素原的无标记型的电化学免疫传感器。采用压力变化式微流控芯片合成的的金银核壳纳米粒子大小均匀，核壳厚度均一。且因为在微流控芯片的狭小通道内合成的金银核壳纳米粒子尺寸较小，具有较大的比表面积，提供更多的接触面积。像这种核壳纳米材料由于核壳结构中的局域电场增强，而表现出比单一金属粒子更好的物理和化学性质。金银核壳纳米粒子即具有金的稳定性，又具有银的活性，提高了电化学生物传感器的灵敏度和稳定性。此方法具有灵敏度高、特异性好、操作简便快速等优点，为检测降钙素原提供了新途径。。

发明内容

本发明的目的之一是提出一种采用压力变化式微流控芯片合成金银核壳纳米粒子的方法；在合成过程中通过调节进料的流速以及芯片的压力来调节金银核壳纳米粒子的几何形状、尺寸以及核壳厚度。

本发明的目的之二是以金银核壳纳米粒子作为基底材料构建无标记型电化学生物传感器，用于降钙素原的高灵敏、特异性检测。

本发明的技术方案如下：

1. 本发明所述的一种采用压力变化式微流控芯片合成的金银核壳纳米粒子电化学生物传感器的制备方法，采用压力变化式微流控芯片合成金银核壳纳米粒子的步骤如下：配置好所需的金纳米种子溶液及金纳米种子的生长溶液，取一定体积的硝酸银溶液；金纳米种子溶液和金纳米种子的生长溶液分别通入反应通道层的二级入口（2）、（3），硝酸银溶液通入一级入口（1）；所述二级入口处的两种溶液在“十字”结构之前连续相通道（4）先反应生成三角形金纳米种子，在通道（5）中硝酸银在生成的金纳米种子上反应；产物在产品出口（6）处收集，60~80℃水浴3~5h；

所述压力变化式微流控芯片，在流体通入微流控芯片后，通过气路调节装置调控气路通道：气路通道（7）、（9）、（11）同时关闭，且气路通道（8）、（10）同时打开，持续时间0.5~1.5s；气路通道（7）、（9）、（11）同时打开，且气路通道（8）、（10）同时关闭，持续时间0.5~1.5s，如上操作反复进行；通过气路通道调节反应通道内的压力，避免反应通道内压力不均，可控合成金银核壳纳米粒子。