[发明专利]磁珠转化普鲁士蓝的禽流感病毒免疫生物传感器及方法

说明书

本发明公开了一种磁珠转化普鲁士蓝的禽流感病毒免疫生物传感器及方法。采用抗体修饰电极捕获禽流感病毒H5N1，然后标记磁珠；在磁场控制下，采用电化学方法使磁珠标记物转化生成普鲁士蓝；基于生成的普鲁士蓝的电化学还原峰定量检测禽流感病毒，形成生物传感器。本发明的方法创新了提出了磁性纳米料子的新性质，在充分利用磁珠的分离富集功能的基础上引入电化学转化产生电化学活性普鲁士蓝，获得其能灵敏检测禽流感病毒H5N1的生物传感器，方法简便、低成本，可灵敏检测禽流感病毒H5N1，应用前景好。

技术领域

本发明涉及纳米材料科学及电化学生物传感领域，尤其是一种磁珠转化普鲁士蓝的禽流感病毒免疫生物传感器及方法。

背景技术

磁性纳米材料作为一种纳米材料，不但具有比表面积大、生物相容性好、富含表面功能基团、表面自由能高等优点，广泛用于高效固定大量生物分子，而且基于其独特磁性在磁分离富集和磁热疗等领域备受重视。然而，当前磁珠涉及的应用主要基于磁性，其本身化学/电化学性质的应用鲜有开拓。

生物传感研究中，信号输出和放大是决定检测性能的最关键因素之一，当前基于纳米材料优异性质而实现信号输出和放大是研究前沿和应用热点。当前研究中，磁性材料常用于在样品中快速和高效分离目标物，在信号输出方面应用极少。其它纳米材料，如贵金属纳米颗粒、碳纳米管/纤维和半导体量子点等，因具有优异表面修饰功能和独特的光、电、热等性质而广泛用于信号输出，但前期修饰和功能化过程中涉及大量分离步骤，频繁使用离心、超滤和透析等手段，繁琐而耗时。因此，可快速分离且信号输出/放大功能丰富的新材料和新方法可望显著便利生物传感器构建与检测，提升性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种磁珠转化普鲁士蓝的禽流感病毒免疫生物传感器及方法，基于磁珠标记物高效放大信号进行禽流H5N1生物传感检测。

本发明采用以下技术方案：

一、一种磁珠转化普鲁士蓝的禽流感病毒免疫生物传感器：

包括由磁珠转化而成的普鲁士蓝和三电极系统，三电极系统以饱和甘汞电极为参比电极，碳电极为对电极，Con A修饰磁珠标记电极为工作电极。

二、一种磁珠转化普鲁士蓝的禽流感病毒免疫生物传感器的制备方法：

制备获得作为参比电极的饱和甘汞电极和作为对电极的碳电极，所述Con A修饰磁珠标记电极和普鲁士蓝具体制备过程如下：

1)处理磁珠水溶液制备获得Con A修饰磁珠分散液；

2)由Con A修饰磁珠分散液处理获得Con A修饰磁珠标记电极；

3)将Con A修饰磁珠标记电极置于铁氰化钾和硫酸钾混合溶液中，采用三电极系统，Con A修饰磁珠标记电极为工作电极，甘汞电极为参比电极，碳棒为对电极，进行多电位阶越(1.60V，450s；0V，250s)扫描获得普鲁士蓝。

本发明将普鲁士蓝在0.1M酸性K₂SO₄溶液中-0.3V～0.5V扫循环伏安，根据普鲁士蓝的氧化或还原峰电流定量样品中禽流感病毒H5N1的浓度。

所述步骤1)具体如下：

1.1)将磁珠水溶液在工作频率为40kHz，功率为160W的超声作用下分散5min，得到分散均匀的磁珠分散液；

1.2)将用于羧基化磁珠的柠檬酸与磁珠分散液混合，静置于旋转仪上12h过夜得到羧基化磁珠分散液，柠檬酸的含量为0.1mmol-0.3mmol每毫克磁珠；

1.3)将上述羧基化磁珠分散液依次进行磁性分离、去除上清液，然后将磁珠用磷酸盐缓冲液清洗三次，然后分散于15mL MES缓冲液中，使得磁珠的最终浓度约为1mg/mL，4℃下保存；