【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及生物傳感器，具體涉及一種基于mb|wo3/ptⅱ-型異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的生物傳感器、其制備方法及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、光電化學(xué)(pec)生物傳感器在選擇光電活性材料方面至關(guān)重要。文獻(xiàn)已報(bào)道過一些單體材料，但其光生電子–空穴(e-–h+)對(duì)容易重組或復(fù)合、光腐蝕嚴(yán)重等缺點(diǎn)，難以滿足pec生物傳感器的靈敏性等性能要求，而無機(jī)半導(dǎo)體基的異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料相較單體材料是一種行之有效的方法。因此，設(shè)計(jì)具有良好電荷轉(zhuǎn)移路徑的異質(zhì)結(jié)(如，ⅰ-型(跨能隙)、ⅱ-型(交錯(cuò)帶隙)、ⅲ-型(斷帶隙)、z-型、s-型以及肖特基結(jié)等異質(zhì)結(jié))做光電活性材料是現(xiàn)階段pec生物傳感領(lǐng)域重點(diǎn)開發(fā)的方向。
2、wo3是一種間接躍遷方式的n型半導(dǎo)體，具有寬的光學(xué)帶隙(2.5—2.8ev)，良好的光學(xué)穩(wěn)定性、耐光腐蝕性、低毒性和高生物相容性。更重要的是，鎢屬于變價(jià)金屬，其價(jià)帶電勢(shì)(>3.0ev)，以此制備的光電活性材料具有較高的氧化還原能力。單體wo3樣品中光生電子(e－)和空穴(h+)的分離現(xiàn)象并不強(qiáng)，故在實(shí)際應(yīng)用中考慮以該材料為基礎(chǔ)構(gòu)建異質(zhì)結(jié)，改善電荷載流子分離和傳輸能力。具有弱還原性的wo2.72和氧化性金屬鹽之間自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)且該合成過程環(huán)保簡(jiǎn)單無需額外添加還原劑或穩(wěn)定劑。只要控制反應(yīng)物的濃度即可控制所需形貌的wo3/貴金屬(如，au、pt和pd)納米復(fù)合材料，提高光電轉(zhuǎn)換效率。
3、目前，wo3/pt的研究和應(yīng)用主要集中在催化
，例如：“wo3納米片負(fù)載pt催化劑對(duì)一氧化碳氧化的增強(qiáng)作用”(來源第十七屆全國(guó)催化
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的專利技術(shù)目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種基于mb|wo3/ptⅱ-型異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的生物傳感器、其制備方法及應(yīng)用，本專利技術(shù)通過控制pt的摻雜量獲得活性較好的光活性材料wo3/pt，并通過亞甲基藍(lán)(mb)敏化wo3/pt復(fù)合材料，使獲得的pec生物傳感器具有較高的靈敏性，本專利技術(shù)可以用于多種靶標(biāo)分子的檢測(cè)中。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
3、首先，提供基于mb|wo3/ptⅱ-型異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的生物傳感器，所述生物傳感器由ito基底電極表面依次修飾wo3/pt復(fù)合材料、殼聚糖chit、戊二醛glu、靶標(biāo)分子互補(bǔ)鏈cdna、靶標(biāo)分子適配體apt、亞甲基藍(lán)mb得到；其中wo3/pt復(fù)合材料是由wo2.72和h2ptcl6·6h2o溶液反應(yīng)得到，且wo2.72和h2ptcl6·6h2o的質(zhì)量比為1：0.028～0.040。
4、其次，提供上述生物傳感器的制備方法，包括以下步驟：
5、(1)準(zhǔn)備原料wo2.72；
6、(2)wo3/pt復(fù)合材料的制備：將wo2.72在分散于去離子水中，將h2ptcl6·6h2o溶解于去離子水中得溶液，并將h2ptcl6·6h2o溶液逐漸滴入wo2.72分散液進(jìn)行反應(yīng)，所用wo2.72和h2ptcl6·6h2o的質(zhì)量比為1：0.028～0.040；反應(yīng)完畢經(jīng)固液分離、洗滌、干燥得到wo3/pt復(fù)合材料；
7、(3)ito|wo3/pt電極制備：將wo3/pt復(fù)合材料分散于去離子水中，得wo3/pt分散液，以wo3/pt分散液滴涂于清潔過的ito電極，室溫晾干，得ito|wo3/pt電極；
8、(4)ito|wo3/pt|chit電極制備：用乙酸做溶劑配制殼聚糖(chit)溶液，移取殼聚糖溶液滴涂于ito|wo3/pt電極，自然晾干得ito|wo3/pt|chit電極；
9、(5)ito|wo3/pt|chit|glu電極制備：用pbs稀釋戊二醛(glu)溶液，再滴涂稀釋的戊二醛溶液于已干燥的ito|wo3/pt|chit電極，自然晾干得ito|wo3/pt|chit|glu電極；
10、(6)ito|wo3/pt|chit|glu|cdna電極制備：準(zhǔn)備靶標(biāo)分子互補(bǔ)鏈(cdna)溶液，移取cdna溶液滴涂于ito|wo3/pt|chit|glu電極，經(jīng)過孵化，得ito|wo3/pt|chit|glu|cdna電極；所述靶標(biāo)分子互補(bǔ)鏈(cdna)在5′端修飾有-nh2基團(tuán)；
11、(7)ito|wo3/pt|chit|glu|cdna|mch：在ito|wo3/pt|chit|glu|cdna電極表面滴加mch溶液封閉電極表面未被占據(jù)的空白位點(diǎn)，封閉后用緩沖溶液沖洗電極表面，得到ito|wo3/pt|chit|glu|cdna|mch；
12、(8)ito|wo3/pt|chit|glu|cdna|mch|apt電極制備：準(zhǔn)備靶標(biāo)分子適配體(apt)溶液，滴涂于ito|wo3/pt|chit|glu|cdna|mch電極，反應(yīng)一定時(shí)間，再用te緩沖溶液淋洗該電極，剔除尚未鍵合的apt，得ito|wo3/pt|chit|glu|cdna|mch|apt電極；
13、(9)ito|wo3/pt|chit|glu|cdna|mch|apt|mb電極制備：移取亞甲基藍(lán)(mb)溶液于ito|wo3/pt|chit|glu|cdna|apt電極表面，靜止吸附一定時(shí)間，得ito|wo3/pt|chit|glu|cdna|mch|aptmb生物傳感器。
14、所述制備方法，優(yōu)選地，步驟(3)中，wo3/pt分散液的質(zhì)量濃度為0.25～4mg·ml-1，滴涂量為5～20μl，并保持滴涂面積為1cm2。
15、所述制備方法，優(yōu)選地，步驟(4)中，所述殼聚糖溶液的質(zhì)量濃度為0.01～2.5％，滴涂量為5～15μl。
16、所述制備方法，優(yōu)選地，步驟(5)中，所述戊二醛溶液的質(zhì)量濃度為0.01～1.5％，滴涂量為5～15μl。
17、所述制備方法，優(yōu)選地，步驟(6)中，所述靶標(biāo)分子互補(bǔ)鏈(cdna)溶液的濃度為1～5μm，滴涂量為5～15μlμl，孵化溫度為4℃，孵化時(shí)間為5～12h。
18、所述制備方法，優(yōu)選地，步驟(7)中，所述靶標(biāo)分子適配體(apt)溶液的濃度為1～10μm，滴涂量為5～15μl，反應(yīng)時(shí)間為30～240min。
19、所述制備方法，優(yōu)選地，步驟(8)中，所述亞甲基藍(lán)(mb)溶液的濃度為5～30μmol·l-1，滴涂量為5～15μl，靜止吸附時(shí)間為5～60min。
20、最后，本專利技術(shù)還提供基于mb|wo3/ptⅱ-型異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的生物傳感器的應(yīng)用，是指本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.基于MB|WO3/PtⅡ-型異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的生物傳感器，其特征在于，所述生物傳感器由ITO基底電極表面依次修飾WO3/Pt復(fù)合材料、殼聚糖Chit、戊二醛Glu、靶標(biāo)分子互補(bǔ)鏈cDNA、靶標(biāo)分子適配體Apt、亞甲基藍(lán)MB得到；其中WO3/Pt復(fù)合材料是由WO2.72和H2PtCl6·6H2O溶液反應(yīng)得到，且WO2.72和H2PtCl6·6H2O的質(zhì)量比為1：0.028～0.040。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，WO3/Pt分散液的質(zhì)量濃度為0.25～4mg·mL-1，滴涂量為5～20μL，并保持滴涂面積為1cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，所述殼聚糖溶液的質(zhì)量濃度為0.01～2.5％，滴涂量為5～15μL。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(5)中，所述戊二醛溶液的質(zhì)量濃度為0.01～1.5％，滴涂量為5～15μL。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(7)中，所述靶標(biāo)分子適配體(Apt)溶液的濃度為1～10μM，滴涂量為5～15μL，反應(yīng)時(shí)間為30～240min。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(8)中，所述亞甲基藍(lán)(MB)溶液的濃度為5～30μmol·L-1，滴涂量為5～15μL，靜止吸附時(shí)間為5～60min。
9.基于MB|WO3/PtⅡ-型異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的生物傳感器的應(yīng)用，其特征在于：是指所述生物傳感器在靶標(biāo)分子定量檢測(cè)方面的應(yīng)用，所述靶標(biāo)分子是指能與適配體作用的分子。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于：所述靶標(biāo)分子包括毒素、金屬離子、氨基酸、抗生素。
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于mb|wo3/ptⅱ-型異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的生物傳感器，其特征在于，所述生物傳感器由ito基底電極表面依次修飾wo3/pt復(fù)合材料、殼聚糖chit、戊二醛glu、靶標(biāo)分子互補(bǔ)鏈cdna、靶標(biāo)分子適配體apt、亞甲基藍(lán)mb得到；其中wo3/pt復(fù)合材料是由wo2.72和h2ptcl6·6h2o溶液反應(yīng)得到，且wo2.72和h2ptcl6·6h2o的質(zhì)量比為1：0.028～0.040。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，wo3/pt分散液的質(zhì)量濃度為0.25～4mg·ml-1，滴涂量為5～20μl，并保持滴涂面積為1cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，所述殼聚糖溶液的質(zhì)量濃度為0.01～2.5％，滴涂量為5～15μl。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(5)中，所述戊二醛溶液的質(zhì)量...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張翠忠，鄧金梅，楊薇，諸葛文鳳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廣西民族師范學(xué)院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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