[发明专利]基于电致化学发光能量转移的多巴胺检测传感器和检测方法

说明书

本发明公开了一种基于电致化学发光能量转移的多巴胺检测传感器和检测方法，该传感器通过先在电极表面修饰CNT‑AuNP和碱水解g‑C₃N₄(H‑g‑C₃N₄)，再修饰金纳米簇得到。其具体包括以下步骤：1)制备H‑g‑C₃N₄；2)制备CNT‑AuNP；3)制备金纳米簇；4)电极修饰：在电极表面依次修饰CNT‑AuNP和H‑g‑C₃N₄后，再将金纳米簇修饰在电极表面，得到用于检测多巴胺的传感器。本发明的传感器，设计了“on_off_on”的传感模式，降低了背景信号，消除了伪正信号；本发明的传感器具有灵敏度高、选择性强、抗干扰性强等优点。

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，特别涉及一种基于电致化学发光能量转移的多巴胺检测传感器和检测方法。

背景技术

多巴胺(DA)是人体内一种重要的神经递质。在生命科学中起着重要作用，它的含量与人的情欲、感觉、行为紧密联系，也和一些疾病密切相关。比如帕金森症是由于制造多巴胺的神经元的死亡，帕金森病人体内多巴胺含量很低。此外精神分裂症和厌食症等也被证实与多巴胺有关。因此，多巴胺的测定在生理功能和临床上有着重大意义。然而，DA在人体内的浓度很低，仅为0.1mM-1.0mM。因此，多巴胺的精准检测比较困难。目前为止，已经报导了许多方法用于多巴胺的检测，包括高效液相色谱法、质谱法、电化学法和分光光度法等。然而，这些技术都有一定的缺点。比如，色谱和质谱方法依赖于昂贵的设备和特定的样品预处理过程,检测成本太高；电化学方法会受到抗坏血酸和尿酸的干扰；分光光度法的灵敏度较低，检测限高等。

电致化学发光(ECL)是化学发光与电化学的巧妙结合，具有结构简单、免标记、灵敏度高、背景信号低等优点，在生命分析检测中具有广泛的应用。该技术已广泛应用于小分子、蛋白质、DNA和细胞检测等领域。g-C₃N₄是一种优良的光催化材料，具有优越的光电性能，且对环境友好，被广泛用作ECL发光体，适用于高效ECL传感器的开发。同时，g-C₃N₄复合碳纳米管(CNT)起到协同效应，提高g-C₃N₄的ECL发光性能。

除了使用纳米复合材料作为ECL发光体之外，适当的传感策略对提高分析性能也很重要。发光共振能量转移(LRET)作为一种有效的生物分子灵敏检测技术，近年来引起了人们的广泛关注。作为LRET的一种，ECL共振能量转移(ECRET)是被认为是构建灵敏生物传感器的优选方法。但现在缺少一种基于电致化学发光能量转移的、能结合g-C₃N₄、CNT材料进行多巴胺高灵敏度检测的传感器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于电致化学发光能量转移的多巴胺检测传感器和检测方法。

本发明利用H-g-C₃N₄/CNT-AuNP复合材料和金纳米簇设计了“on_off_on”的传感模式，H-g-C₃N₄(碱水解g-C₃N₄)具有优异ECL性能，发光信号强，通过DNA链连上金纳米簇后，两者发生共振能量转移，ECL信号减弱，而体系中一旦出现多巴胺，多巴胺会与金纳米簇发生结合，从而阻断共振能量转移，使ECL信号恢复。且信号恢复程度与多巴胺含量正相关。经过验证，发现此模式大大降低了背景信号，而且消除了伪正信号。此模式中，我们制备的高性能材料时初始“on”信号很高，构建的共振转移体系使“off”信号很低，大大增加了传感器的灵敏度。本发明设计的传感器对多巴胺响应灵敏，ECL光强变化与多巴胺含量对数值在5nM-10000nM范围内成线性关系。同时测试了传感器对多巴胺的选择性，发现对于常见干扰物选择性良好。