[发明专利]一种合金纳米粒子修饰的电致发光细胞传感纸芯片的制备

说明书

技术领域

本发明涉及细胞检测技术领域，更具体地说是一种基于合金纳米粒子电致发光检测肿瘤细胞的折叠式纸芯片的制备。

背景技术

在恶性肿瘤也称癌症，是当前严重威胁人类健康和生命的一类疾病，它是机体在受各种内在或外在致癌因素的作用下，局部组织的细胞的在基因水平失去了对其自身生长的正常调控，导致不正常增生而形成的新生物。肿瘤发病率和死亡率上升趋势严重威胁着人类的健康，它的早期诊断和治疗是肿瘤预防治疗的重要研究领域之一。

由于人们对癌症预防的日益重视，肿瘤细胞检测方法也越来越多。目前而言，细胞检测的方法大都是基于荧光成像的方法，但是这个方法需要的操作时间长，设备昂贵，同时需要操作人员具有较熟练的经验。为了克服这些缺点，也催生了一些其他的肿瘤细胞的检测方法，例如：

1.石英微天平传感器。主要通过检测物质在石英晶片表面上吸附前后石英晶片共振频率的变化以得到吸附物质的量以及一些物理性能。该方法的主要优点是灵敏度较高，响应快，缺点是重复率低并且不利于现场快速检测；

2.表面增强拉曼光谱法检测(SERS)。目前普遍认为SERS主要有两种机理，一种是物理增强机理，通过局域场和偶极发射起作用；另一种是化学增强机理，通过分子的极化率起作用。该方法的优点是检测灵敏度高，缺点是一起昂贵，且需要熟练操作，不利于现场检测；

3.电化学阻抗谱图法。其原理是给电化学系统施加一个频率不同的小振幅的交流电势波，测量交流电势与电流信号的比值(此比值即为系统的阻抗)随正弦波频率ω的变化，或者是阻抗的相位角Φ随ω的变化。该方法检测细胞时的缺点是应用范围有一定的限制。

以上几种方法对于肿瘤细胞的检测和分析都存在一些问题和缺点而限制其在实际样品检测中的应用。

发明内容

在本发明要解决的技术问题是提供了一种具有样品处理简单、检测速度快、成本低、灵敏度高、特异性强等特点的检测细胞电致发光传感折叠式纸芯片的制备及检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下措施来实现的：一种基于合金纳米粒子修饰的电化学发光细胞传感纸芯片的制备方法，其特征包括以下步骤：

(1)制备折叠式纸芯片：先用蜡打印机在A4纸上打印如附图1的蜡图案，并将带有蜡图案的的A4纸放到平板加热器或烘箱中，在60-150摄氏度下加热0.5-2分钟,使蜡融化并浸透整个纸的厚度，形成疏水区域；采用丝网印刷电极的方法，在处理好的A4纸的未打印蜡的亲水区域印刷碳工作电极和Ag/AgCl参比电极(如附图2)；

(2)制备用于修饰电极的Au@Pd纳米粒子，利用原位生长的方法，将其修饰到电极表面；

(3)选择能够特异性识别被检测细胞SK-BR-3的适配体，通过自组装技术将其修饰到已经处理过的电极表面上；

(4)将已经过处理的被测细胞样品，利用自组装技术与(3)中的适配体进行特异性结合；

(5)制备具有高发光性能的量子点；

(6)制备能够增强电子传递，起到信号放大作用的多孔纳米材料PtNi合金；

(7)利用自组装表面修饰等技术，将(5)与(6)制备的材料符合，合成具有信号放大作用的ECL探针。

本发明所述的基于合金纳米粒子修饰的细胞传感器将细胞修饰到电极表面包括以下步骤：

(1)将制备的纸芯片上的印刷电极用玛瑙锤子仔细地打磨2分钟；

(2)制备Au@Pd纳米粒子修饰纸电极

首先将15.0微升Au纳米种子滴加到纸电极的工作区域，然后在室温下反应1小时，清洗除去未结合的Au纳米后，将该电极放入到含有10mmol/L HAuCl₄和20mmol/L H₂PdCl₄的混合溶液中，然后再振荡的条件下迅速加入柠檬酸，最后得到的Au@Pd修饰纸电极清洗后置于室温下30min后即可得；

(3)制备PtNi合金纳米材料

通过在电弧炉里精炼高纯度的Pt、Ni、Al金属，然后再氮气保护的环境下利用旋铸技术制备得到PtNiAl合金。然后通过去合金化处理将制得的PtNiAl合金溶解在1mol/L NaOH溶液里48h即可得到PtNi合金纳米材料；

(4)将制备的PtNi合金纳米材料冰水浴超声处理10-30min,得到分散性较好的合金材料溶液；

(5)将制备的碳点溶液离心处理5-10min，除去不发光的沉淀物质，得到分散性较好的碳点溶液；