[发明专利]Fe3

说明书

本发明公开一种Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;@SiOsubgt;2/subgt;‑Au磁性纳米复合材料构建的电化学生物传感器及其构建方法与应用。电化学生物传感器通过合成Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;@SiOsubgt;2/subgt;‑Au复合材料并作为电化学修饰材料检测新冠病毒的刺突蛋白，考虑了溶剂热法合成的均匀分散的Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;的纳米颗粒，改进法包覆SiOsubgt;2/subgt;，金纳米颗粒的单独合成后掺杂，最后合成了Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;@SiOsubgt;2/subgt;‑Au磁性纳米复合材料。本发明以提高新冠病毒检测的灵敏度，降低成本，检测时间缩短等为目标，制备出Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;@SiOsubgt;2/subgt;‑Au纳米复合材料，以其大的比表面积和表面丰富的基团最大化固定ACE2。基于ACE2和新冠病毒刺突蛋白紧密结合，ACE2生物功能化的磁性材料进行构建高灵敏的电化学生物识别装置对新冠病毒刺突蛋白进行无标记电化学阻抗法测定，其检测限低至皮克级别。

技术领域

本发明涉及电化学分析检测领域中的一种电化学生物传感器及其构建方法与应用，尤其涉及一种Fe₃O₄@SiO₂-Au磁性纳米复合材料构建的电化学生物传感器及其构建方法与应用。

背景技术

自二十一世纪以来，已经出现三次大规模冠状病毒的疫情，分别是2002年的重症急性呼吸综合征(SARS)、2012年的中东呼吸综合征(MERS)和由新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的2019年的新型冠状病毒感染(Corona Virus Disease 2019，COVID-19)。尽管SARS-CoV-2基因组序列与SARS-CoV和MERS-CoV的同源性分别为77％和50％，但是最近爆发的新型冠状病毒相较于前两次病毒的流行程度，它传播范围更广，已蔓延至全球两百多个国家。

针对新冠病毒的大肆流行急需快速灵敏的检测方法。现阶段，SARS-CoV-2检测主要依赖于实验室的常规技术，包括核酸检测和血清学测试。在核酸检测中，逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)作为行业内的金标准是SARS-CoV-2检测的首选，但面对检测时间较长和专业的设备和人员等限制，仍然需要开发更加快速的诊断测试。血清学检测面临样品制备时间长和灵敏度较低等缺点只能作为SARS-CoV-2检测的辅助手段。多年以来，电化学生物传感器的发展对医学诊断领域的应用初见成效，其中包括糖尿病、阿尔茨海默氏症和其他疾病，表明它们可以成为一种具有的高灵敏度、特异性强、成本低、响应速度快等优点病毒检测手段。随着电化学设备的小型化和智能化发展，电化学生物传感器被认为可用于新冠病毒的临床诊断和即时检测。

核酸检测技术中，逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)作为行业内的金标准是SARS-CoV-2检测的首选，但面对检测时间较长和专业的设备和人员等限制，仍然需要开发更加快速的诊断测试。血清学检测技术包括抗原检测和抗体检测，它是基于抗原抗体特异性结合的检测，其中抗原检测虽其检测时间相较于RT-PCR缩短，但是面临样品制备时间长和灵敏度较低等缺点只能作为SARS-CoV-2检测的辅助手段，而抗体检测由于感染SARS-CoV-2的患者体内的抗体需要五到七天产生应用也相对较少。

发明内容

为了解决现有电化学生物传感器新冠病毒检测灵敏度低、成本高、检测时间长的技术问题，本发明提供一种Fe₃O₄@SiO₂-Au磁性纳米复合材料构建的电化学生物传感器及其构建方法与应用。