【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電化學傳感器，具體來說涉及一種雙通道金銅摻雜石墨烯電化學免疫傳感器及其制備方法和應用。
技術介紹
1、癌癥是第二大威脅生命的疾病，患者的存活率很低。腫瘤標志物已成為惡性腫瘤輔助診斷、療效評價、復發監測的常規臨床檢查項目。因此，在人體組織和體液中快速檢測癌胚抗原(cea)對于癌癥的早期診斷、療效評價和預后跟蹤具有重要意義。目前，診斷成像方法是用于識別腫瘤患者的最常見手段。除此之外，常見的腫瘤標志物檢測方式包括酶聯免疫吸附測定(elisa)、化學發光免疫分析、雙模光熱/化學發光、表面增強拉曼光譜、放射免疫學和電化學免疫分析等方式。電化學免疫分析可以采用電化學免疫傳感器，電化學免疫傳感器是一類基于抗原和抗體特異性反應的新型生物傳感器，因其靈敏度高、成本低、響應快速等特點，在腫瘤臨床診斷領域備受關注。然而，傳統的電化學免疫傳感器存在局限性，組成復雜，難以實現工業化量產，導致電化學免疫傳感器的穩定性較低。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種金銅共摻雜垂直石墨烯電極的制備方法，所述制備方法通過電子輔助熱絲化學氣相沉積法(ea-hf-cvd)實現了金銅共摻雜垂直石墨烯的原位生長。
2、本專利技術的另一目的在于提供一種金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極，金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極中的金(au)納米顆粒與所述金銅共摻雜垂直石墨烯電極中摻雜的金納米顆粒和銅納米顆粒共同作為成核位點，為抗體(ab)提供了豐富的結合位點。
3、本專利技術的另
4、本專利技術的目的是通過下述技術方案予以實現的。
5、一種金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極，包括：金銅共摻雜垂直石墨烯電極和負載在金銅共摻雜垂直石墨烯電極表面的金(au)納米顆粒，所述金銅共摻雜垂直石墨烯電極包括：基底和生長在基底表面的金銅共摻雜垂直石墨烯納米片。
6、在上述技術方案中，所述基底的材質為鈦或鉭。
7、一種金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極的制備方法，包括：將金銅共摻雜垂直石墨烯電極作為三電極體系中的工作電極，將三電極體系浸入四氯金酸水溶液中，采用多電位階躍電化學沉積法將四氯金酸中au3+電化學還原為金納米顆粒并負載在金銅共摻雜垂直石墨烯電極表面，得到金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極，所述金銅共摻雜垂直石墨烯電極包括：基底和生長在基底表面的金銅共摻雜垂直石墨烯納米片。
8、在上述技術方案中，四氯金酸水溶液中四氯金酸的濃度為0.8～1.2mm。
9、在上述技術方案中，所述三電極體系包括：工作電極、對電極和參比電極，所述對電極(ce)為鉑片，所述參比電極(re)為飽和甘汞電極(sce)。
10、在上述技術方案中，多電位階躍電化學沉積法電沉積循環5～100圈，每圈電沉積包括：先以1～2v的電位持續1～2s，再以-2～-1v的電位持續4～6s。
11、一種金銅共摻雜垂直石墨烯電極的制備方法，包括以下步驟：
12、步驟1，將基底浸泡于第一溶液中，利用光催化法在基底表面將第一溶液中四氯金酸中au3+原位還原為金納米顆粒、硫酸銅中cu2+原位還原為銅納米顆粒，在基底表面得到金銅催化劑前驅體層，基底及其表面金銅催化劑前驅體層作為第一物質，其中，所述第一溶液包括：四氯金酸(haucl4)、硫酸銅(cuso4)和水，按物質的量份數計，四氯金酸中金和硫酸銅中銅的比為1：(0.8～1.2)，所述第一溶液中四氯金酸的濃度為0.05～0.15mm；
13、在步驟1中，所述光催化法采用紅外燈。
14、在步驟1中，所述第一溶液中硫酸銅的濃度為0.05～0.15mm。
15、在步驟1中，先將基底浸泡于第一溶液中20～40min，再進行所述光催化法。
16、在步驟1中，所述基底在使用前先用細砂紙進行打磨，再先后依次于水和無水乙醇中超聲，最后烘干。
17、在步驟1中，所述光催化法包括：采用紅外燈以370～380w的功率照射第一溶液及浸泡在其中的基底至少20min。
18、在步驟1中，所述基底的長度為29～31mm，寬度為1.5～1.8mm，厚度為0.15～0.25mm。
19、步驟2，將步驟1所得第一物質置于熱絲cvd和金剛石聯合沉積系統中反應室的樣品臺上，密封該反應室，將反應室抽真空至5pa以下，持續通入甲烷(ch4)和氫氣(h2)以使甲烷和氫氣的體積比為(15～20)：(250～350)(通入甲烷的流量為15～20ml?min-1，通入氫氣的流量為250～350ml?min-1)，當反應室的壓強達到1600～1700pa時向反應室內燈絲施加110～130a的交流電，待反應室內壓強達到4500～5500pa時，再在該壓強下(4500～5500pa)繼續施加110～130a的交流電30～40min，然后調整甲烷(ch4)和氫氣的通入流量，以使甲烷(ch4)和氫氣的體積比為(30～50)：(15～25)(調整甲烷(ch4)的流量為30～50ml?min-1、調整氫氣(h2)的流量為15～25ml?min-1)，待反應室的壓強達到300～500pa時，向樣品臺和燈絲之間施加5～8a的直流偏壓3～10min，以使在基底表面形成金銅共摻雜垂直石墨烯納米片，得到金銅共摻雜垂直石墨烯電極，其中，施加直流偏壓時該直流偏壓和交流電共同使反應室保持900～1100℃。
20、在步驟2中，燈絲為鉭絲。
21、一種雙通道金銅摻雜石墨烯電化學免疫傳感器，包括：金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極以及在該金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極上孵育的牛血清白蛋白(bsa)和抗體(ab)。
22、制備上述雙通道金銅摻雜石墨烯電化學免疫傳感器的方法，包括以下步驟：
23、s1，在金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極上孵育抗體，得到ab@金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極；
24、s1具體包括：將金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極浸入抗體(ab)溶液中孵育30～90min，得到ab@金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極，其中，抗體(ab)溶液包括：磷酸緩沖液(pbs)和抗體(ab)，抗體(ab)溶液中抗體(ab)的濃度為100～5000ng·ml-1；
25、s2，在ab@金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極上孵育牛血清白蛋白(bsa)；
26、s2具體包括：將ab@金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極浸入牛血清白蛋白(bsa)溶液中孵育10～20min，得到雙通道金銅摻雜石墨烯電化學免疫傳感器，其中，牛血清白蛋白(bsa)溶液包括：磷酸緩沖液(pbs)和牛血清白蛋白。
27、在s2中，牛血清白蛋白(bsa)溶液中牛血清白蛋白(bsa)的濃度為1.4～1.6wt％。
28、在s1和s2中，孵育的溫度為36～38℃。...
【技術保護點】
1.一種金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極，其特征在于，包括：金銅共摻雜垂直石墨烯電極和負載在金銅共摻雜垂直石墨烯電極表面的金納米顆粒，所述金銅共摻雜垂直石墨烯電極包括：基底和生長在基底表面的金銅共摻雜垂直石墨烯納米片。
2.根據權利要求1所述的金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極，其特征在于，所述基底的材質為鈦或鉭。
3.一種金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極的制備方法，其特征在于，包括：將金銅共摻雜垂直石墨烯電極作為三電極體系中的工作電極，將三電極體系浸入四氯金酸水溶液中，采用多電位階躍電化學沉積法將四氯金酸中Au3+電化學還原為金納米顆粒并負載在金銅共摻雜垂直石墨烯電極表面，得到金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極，所述金銅共摻雜垂直石墨烯電極包括：基底和生長在基底表面的金銅共摻雜垂直石墨烯納米片。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，四氯金酸水溶液中四氯金酸的濃度為0.8～1.2mM；多電位階躍電化學沉積法電沉積循環5～100圈，每圈電沉積包括：先以1～2V的電位持續1～2s，再以-2～-1V的電位持續4～6s。
5.一種金銅共摻雜垂直石墨烯
6.一種雙通道金銅摻雜石墨烯電化學免疫傳感器，其特征在于，包括：金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極以及在該金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極上孵育的牛血清白蛋白和抗體。
7.制備權利要求6所述雙通道金銅摻雜石墨烯電化學免疫傳感器的方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.一種抗原的濃度檢測方法，其特征在于，包括：
9.根據權利要求8所述的濃度檢測方法，其特征在于，計算每份樣品溶液的ΔI的方法包括：
10.一種檢測腫瘤標志物濃度的方法，其特征在于，包括：基于氧化DPV測試按照抗原的濃度檢測方法獲得待測溶液中抗原濃度作為c1，基于還原DPV測試按照抗原的濃度檢測方法獲得待測溶液中抗原濃度作為c2，將0.5(c1+c2)的值作為腫瘤標志物濃度。
...【技術特征摘要】
1.一種金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極，其特征在于，包括：金銅共摻雜垂直石墨烯電極和負載在金銅共摻雜垂直石墨烯電極表面的金納米顆粒，所述金銅共摻雜垂直石墨烯電極包括：基底和生長在基底表面的金銅共摻雜垂直石墨烯納米片。
2.根據權利要求1所述的金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極，其特征在于，所述基底的材質為鈦或鉭。
3.一種金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極的制備方法，其特征在于，包括：將金銅共摻雜垂直石墨烯電極作為三電極體系中的工作電極，將三電極體系浸入四氯金酸水溶液中，采用多電位階躍電化學沉積法將四氯金酸中au3+電化學還原為金納米顆粒并負載在金銅共摻雜垂直石墨烯電極表面，得到金/金銅共摻雜垂直石墨烯電極，所述金銅共摻雜垂直石墨烯電極包括：基底和生長在基底表面的金銅共摻雜垂直石墨烯納米片。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，四氯金酸水溶液中四氯金酸的濃度為0.8～1.2mm；多電位階躍電化學沉積法電沉積循環5～100...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李紅姬，姚婷婷，李蔚，李明吉，軒秀巍，
申請(專利權)人：天津理工大學，
類型：發明
國別省市：
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