[发明专利]一种ZnO-NCQDs DNA光电传感器的制备及其应用

摘要

本发明涉及一种ZnO-NCQDs（氮掺杂碳量子点）纳米复合材料光电生物传感器的制备方法及其应用，属于生物传感检测技术领域。基于ZnO-NCQDs纳米复合材料作为光电信标物质，NCQDs以其量子尺寸效应、介电效应及表面积效应，增强了ZnO的光电性能，可实现对实体组织miRNA-101的定性、定量检测，具有设备简单、成本低、易于微型化和集成化的优点，对于拓展光电传感器对miRNA-101的检测范围具有重要的价值。

主权项

一种ZnO‑NCQDs DNA光电传感器的制备方法，其特征包括以下步骤：（1）将1.0 cm×2.5 cm的长方形ITO导电玻璃依次用丙酮、超纯水、乙醇超声清洗30 min，纯氮吹干，将其作为工作电极，铂丝为对电极，参比电极为饱和甘汞电极；（2）在ITO电极表面上，生长一层ZnO纳米棒；所述ZnO纳米棒的制备，步骤如下：将（1）制得的ITO导电玻璃的1/2浸入胶质溶液中，取出后在红外灯下烤干，此过程重复1~5次，再将处理过的ITO导电玻璃置于马弗炉，在250~300 ℃下煅烧5~15 min，取出冷却至室温，冷却后的ITO导电玻璃放在含有0.1 mol硝酸锌和0.1 mol六次甲基四胺混合溶液的反应釜中，置于鼓风干燥箱，在80~120 ℃下生长3~5 h，制得ZnO纳米棒；所述胶质溶液，是取0.5~1 mol醋酸锌和乙醇胺放入25 mL容量瓶中，用2‑甲氧基乙醇定容，得到醋酸锌和乙醇胺均为等摩尔的溶液，将该溶液在60 ℃下搅拌加热20~40 min，制得稳定的胶质溶液；（3）滴涂5~18 µL NCQDs溶液到（2）修饰的工作电极表面，在90~110 ℃下加热10~20 min；所述的NCQDs溶液的制备，步骤如下：将黄色固体溶于20~40 mL水中，在8000 r/min下离心10~20 min，取上清液，置于冰箱冷冻至无液体，将冰冻的固体置于冷冻干燥机中冷冻干燥12~24 h，得到黄褐色絮状固体，加入80~100 ml 超纯水，超声15~30 min，制得NCQDs溶液；所述黄色固体，是取2~4 g二乙烯三胺五乙酸放入盛有20~30 mL超纯水的烧杯中，搅拌，加热直至蒸干，制得黄色固体；（4）继续滴涂10~20 µL、5~50 µg/mL的miRNA‑101的上游引物到工作电极表面，4 ℃冰箱中晾干；（5）继续滴涂10~20 µL、5~50 µg/mL的miRNA‑101的下游引物到工作电极表面，4 ℃冰箱中晾干，制得一种ZnO‑NCQDs DNA光电传感器。