[发明专利]复合玻璃纳米孔道的制备及应用于生物分子检测

说明书

本发明公开一种复合玻璃纳米孔道的制备方法及其在生物分子检测中的应用，具体操作步骤如下：步骤一：制备玻璃纳米孔道；步骤二：在步骤一中制备出的玻璃纳米孔道上修饰磷脂；步骤三：制备复合玻璃纳米孔道；步骤四：通过皮安计和膜片钳测量出玻璃纳米孔道修饰上插有SWCNT的磷脂的电极间的电流数据并记录；本发明利用玻璃拉制仪拉制玻璃纳米孔道，然后通过纳米孔的毛细管现象将插有单壁碳纳米管的磷脂修饰在玻璃纳米孔道中。无需超声切割长时间纯化的SWCNT，也无需利用微注射探针使得SWCNT插入磷脂双分子层，方法简单。可以通过复合玻璃纳米孔道特异性孔道对不同生物大分子的电流信号改变进行测量，适用检测其他不同的目标分子，具有普适性，利于推广使用。

技术领域

本发明涉及纳米孔道检测领域，具体涉及一种基于单臂碳纳米管(SWCNT) 和磷脂自组装的玻璃纳米孔道复合玻璃纳米孔道的制备方法及其在生物分子检测中的应用。

背景技术

纳米孔技术作为一种新型的分析检测方法，被广泛应用于核酸测序、蛋白质/多肽分析以及病毒、微生物等生物大分子和金属离子的检测。随着人们对公共安全和食品药品安全等问题的日益关注，对有毒物质的检测也提出了更高的要求。鉴于纳米孔分析方法具有高灵敏度和高选择性等优点，很多研究团队将其应用于有毒物质的检测，进行了很多的研究工作。现阶段的检测手段都是针对单一生物分子进行检测，并且都需要用荧光标记物或生物试剂盒等昂贵的试剂材料，成本高，所需的检测仪器复杂，不利于普及。

目前，单壁碳纳米管被广泛地应用于纳米孔道，单壁碳纳米管的直径约在 0.6-2nm之间，具有一定刚性的一维体系且可以稳定存在，其独特的结构决定了它具有非常优异的电学、光学、力学、热学等性质。基于单壁碳纳米管的复合玻璃纳米孔道具有低耗费、高灵敏以及小尺寸等优点，因此被人们广泛地研究并将其应用于生物检测领域。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种复合玻璃纳米孔道的制备方法，该方法基于单臂碳纳米管和磷脂自组装与玻璃纳米孔道，利用组装技术将单壁碳纳米管插在磷脂双分子层表面，再将其修饰道玻璃纳米孔道上，形成复合玻璃纳米孔道。

另外本发明还提供该复合玻璃纳米孔道在生物分子检测中的应用方法。

为实现本发明的第一个目的，其技术方案是一种基于单臂碳纳米管(SWCNT) 和磷脂自组装的玻璃纳米孔道通过电信号转换检测生物分子的复合玻璃纳米孔道的制备方法，具体操作步骤如下：

步骤一：制备玻璃纳米孔道；

步骤二：在步骤一中制备出的玻璃纳米孔道上修饰磷脂；操作方法如下：

①取用100mg的L-α-磷脂酰胆碱溶解于0.700mL的三氯甲烷中，溶解后置于-25℃的冰箱里备用；

②用移液枪取一定量的磷脂溶液，将制备好的玻璃纳米孔道置于溶液中进行修饰；

步骤三：制备复合玻璃纳米孔道，操作方法如下：

①用分析天平称取一定质量的单壁碳纳米管；

②将称取好的SWCNT放置于离心小管底部，利用移液枪移取一定体积的磷脂于离心小管中，然后将离心管进行超声分散，分散完成后置于-25℃的条件下备用；

③将步骤二中处理好的玻璃纳米孔道取出，然后利用②中的有SWCNT悬浮的磷脂进行修饰，得到复合玻璃纳米孔道。

步骤四：通过皮安计测量出玻璃纳米孔道修饰上插有SWCNT的磷脂的电极间的电流数据并记录；

本发明一种基于单臂碳纳米管(SWCNT)和磷脂自组装的玻璃纳米孔道通过电信号转换检测生物分子的复合玻璃纳米孔道的制备方法，进一步的，所述步骤一中①的玻璃管的规格为外直径：1.2mm；内直径：0.6mm；长度：10mm；步骤一中④的玻璃纳米孔道拉制条件参数如下表一所示，经过SEM表征得到的纳米孔径约为1.58μm。