[发明专利]基于镧掺杂锆基MOF衍生复合材料的生物传感器及制备方法

说明书

本发明提供了基于镧掺杂锆基MOF衍生复合材料的生物传感器及制备方法，包括碳糊电极，还包括在碳糊电极表面的修饰物，所述的修饰物由内至外依次为La₂O₃@ZrO₂/IL层、戊二醛层、神经丝蛋白抗体层、牛血清蛋白层和神经丝蛋白层。本发明的方法制备的生物传感器为基于锆基金属有机框架复合热解材料的生物传感器。本发明的方法制备的生物传感器具有检出限低和线性范围宽等特点，可用于神经丝蛋白的快速检测。

技术领域

本发明属于电化学领域，涉及生物传感器，具体涉及基于镧掺杂锆基MOF衍生复合材料的生物传感器及制备方法。

背景技术

神经退行性疾病是由神经元或其髓鞘的丧失所致，随着时间的推移而恶化出现功能障碍。其可分为急性和慢性两种症状，急性的病症主要包括脑缺血(CI)、脑损伤(BI)、癫痫等；慢性的病症主要包括阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、亨廷顿病(HD)、肌萎缩性侧索硬化(ALS)等。当神经退行性疾病在人体中发生时，免疫系统会对它们进行天然的免疫防御，在这过程中，神经丝蛋白会被释放到血液，因此血浆中神经丝蛋白的免疫测定可用作神经疾病中轴突损伤的指标，作为神经退行性疾病的标志物进行检测。其中神经丝蛋白NF-L是肌萎缩侧索硬化症，多发性硬化症以及亨廷顿氏病等疾病监测的有用标志物。

锆基MOF(Zr-MOF，即UiO-66-NH₂)由于其良好的化学稳定性，高孔隙率，和较大的比表面积，较强的热稳定性，和良好的pH耐受性，具有广大的应用前景，而备受研究人员青睐。更为重要的是，与其他MOFs材料相比，基于锆簇与骨架中氨基配体之间的相互作用，Zr-MOF由于与-NH₂基团的相互作用而对含有特定基团的化合物具有选择性吸附。得益于上述的Zr-MOF优异性能，它已广泛用于催化，分子吸附和分离，药物递送，以及作为多孔载体。Zr-MOF通常以粉末形式存在，在实际使用中不易与样品分离，因此Zr-MOF多被固定在多种载体材料上以备进一步应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供基于镧掺杂锆基MOF衍生复合材料的生物传感器及制备方法，解决现有技术中的生物传感器检出限不够低和线性范围不够宽的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种基于镧掺杂锆基MOF衍生复合材料的生物传感器，包括碳糊电极，还包括在碳糊电极表面的修饰物，所述的修饰物由内至外依次为La₂O₃@ZrO₂/IL层、戊二醛层、神经丝蛋白抗体层、牛血清蛋白层和神经丝蛋白层。

本发明还具有如下技术特征：

具体的，所述的La₂O₃@ZrO₂中，La元素的质量占比为0.05％～0.5％。

优选的，所述的La₂O₃@ZrO₂中，La元素的质量占比为0.1％。

所述的IL为离子液体[BMIm]BF₄。

具体的，La₂O₃@ZrO₂的制备过程按照以下步骤进行：

步骤2.1，将四氯化锆和2-氨基对苯甲酸加入到乙酸溶液中，并添加硝酸镧溶液，放入120℃烘箱中反应24h；

步骤2.2，将步骤2.1得到的反应产物离心分离，再多次洗涤，真空干燥；

步骤2.3，将步骤2.2得到的产物置于双管定碳炉中，在N₂条件下加热至900℃持续3h；当温度冷却到室温时，轻微研磨得到粉末状的La₂O₃@ZrO₂。