[发明专利]一种基于二维纳米复合材料的光电化学黄曲霉毒素生物传感器的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种光电化学黄曲霉毒素生物传感器的制备方法。属于新型纳米功能材料与生物传感器技术领域。本发明首先制备了一种新型二维纳米复合材料Mn‑TiO2/g‑C3N4，利用该材料的良好的生物相容性和大的比表面积，负载上黄曲霉毒素抗体，然后通过戊二醛的交联作用固定碱性磷酸酶，在进行检测时，由于碱性磷酸酶可以催化L‑抗坏血酸‑2‑磷酸三钠盐AAP原位产生L‑抗坏血酸AA，并进而为光电检测提供电子供体，再利用抗体与抗原的特异性定量结合对电子传输能力的影响，使得光电流强度相应降低，最终制得了成本低、灵敏度高、特异性好、检测快速、制备简单的检测黄曲霉毒素的光电化学生物传感器。

主权项

一种基于二维纳米复合材料的光电化学黄曲霉毒素生物传感器的制备方法，所述的二维纳米复合材料为锰掺杂二氧化钛纳米片原位复合氮化碳二维纳米复合材料Mn‑TiO2/g‑C3N4，所述的光电化学黄曲霉毒素生物传感器由工作电极、Mn‑TiO2/g‑C3N4、黄曲霉毒素抗体、牛血清白蛋白、戊二醛、碱性磷酸酶组成；其特征在于，所述的制备方法包括以下制备步骤：a. Mn‑TiO2/g‑C3N4的制备；b. 光电化学黄曲霉毒素生物传感器的制备；其中，步骤a制备Mn‑TiO2/g‑C3N4的具体步骤为：首先，取0.8~1.2 mmol锰盐加入到5 mL钛酸四丁酯中，搅拌过程中，缓慢加入0.5~0.8 mL氢氟酸，160~200 ℃下在反应釜中反应18~24小时，冷却至室温后，用超纯水和无水乙醇离心洗涤三次后，50℃下真空干燥；其次，取150~250 mg干燥后的固体与400mg三聚氰胺混合，并研磨成粉末；然后，将研磨的粉末放入马弗炉中，升温速度为1~3 ℃/min，在 480~560℃下煅烧0.5~5小时；最后，将煅烧后的粉末冷却至室温，即制得Mn‑TiO2/g‑C3N4；所述的锰盐选自下列之一：硫酸锰、氯化锰、硝酸锰；步骤b制备光电化学黄曲霉毒素生物传感器的具体步骤为：（1）以ITO导电玻璃为工作电极，在电极表面滴涂8~12 µL的Mn‑TiO2/g‑C3N4溶胶，室温下晾干；（2）将步骤（1）中得到的电极用缓冲溶液PBS清洗，继续在电极表面滴涂8~12 µL 10 µg/mL的黄曲霉毒素抗体溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；（3）将步骤（2）中得到的电极用PBS清洗，继续在电极表面滴涂8~12 µL 浓度为100 µg/mL的牛血清白蛋白溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；（4）将步骤（3）中得到的电极用PBS清洗，继续在电极表面滴涂2~4 µL 的戊二醛溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；（5）将步骤（4）中得到的电极用PBS清洗，继续在电极表面滴涂6~10 µL 浓度为20µg/mL的碱性磷酸酶溶液，4 ℃ 冰箱中保存晾干；（6）将步骤（5）中得到的电极用PBS清洗，在4 ℃ 冰箱中保存晾干后，即制得光电化学黄曲霉毒素生物传感器；所述的Mn‑TiO2/g‑C3N4溶胶为将50 mg 的Mn‑TiO2/g‑C3N4粉末溶于10 mL超纯水中，并超声30 min后制得的水溶胶；所述的PBS为10mmol/L的磷酸盐缓冲溶液，所述的磷酸盐缓冲溶液的pH值为7.4；所述的戊二醛溶液为体积比为2.5%的戊二醛水溶液。