[发明专利]纳米复合材料、LPS电化学适体传感器的制备方法及检测方法

说明书

本发明公开了一种P‑rGO‑TNT‑Ag纳米复合材料，还公开了一种用于LPS检测的电化学DNA适体传感器，由以下方法制备得到：1)用Tris‑HCl缓冲液处理LPS适体备用；2)将金电极抛光成镜面，处理电极，干燥备用；3)将电极清洗，电化学活化，水冲洗，干燥；4)将P‑rGO‑TNT‑Ag溶液滴加到金电极表面上，干燥；5)将LPS特异性结合适体滴加在电极上室温孵育；6)将BSA孵育在电极表面，即得。还公开了采用该传感器检测LPS的方法。

技术领域

本发明涉及电化学检测技术领域，具体涉及一种纳米复合材料、LPS电化学适体传感器的制备方法及检测方法。

背景技术

细菌内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁外膜上的特有结构，其主要成分是脂多糖(lipopoly-saccharide，LPS)，又称之为“热原”。当细菌死亡或自溶后便会释放出内毒素，内毒素进入血液后，可引起发热、内毒素血症，微循环障碍，严重时导致脓毒性休克和弥散性血管内凝血等。生物制品类、注射用药剂、化学药品类、放射性药物、抗生素类、疫苗类、透析液等制剂以及医疗器材类(如一次性注射器，植入性生物材料)必须经过细菌内毒素检测试验合格后才能使用，《中国药典》2015版也对药品、生物制品的细菌内毒素限制进行了明确规定。

目前，常用的LPS检测方法包括家兔热原法，鲎试验法(LAL)，高效液相色谱法(HPLC)，流式细胞术和酶联免疫测定等检测方法。但家兔热原法存在个体差异、敏感度不高、费时；鲎试验法基于酶促反应，其检测结果容易受到酶和杂质的影响、假阳性率高、反应条件苛刻；HPLC，流式细胞术等操作繁琐、设备昂贵、操作人员需专业培训；酶联免疫测定法建立于抗原抗体的基础之上，易受环境影响，复杂样品的基质干扰大。以上缺点限制其用来快速检测微量LPS。因此，设计高选择性、准确、快速、便捷的方法检测LPS十分必要。

适体(Aptamer)，是利用指数富集的配体系统进化(SELEX)技术从人工体外合成的随机寡核苷酸序列库中反复筛选得到的能以极高的亲和力和特异性与靶分子结合的一段寡核苷酸序列，可以是RNA，单链DNA(ssDNA)或者双链DNA(dsDNA)。与抗体相比，适体具有多种优势，如对广泛的靶标(如全细胞，蛋白质和低分子量有机或无机底物)具有高亲和力和高特异性，以及成本低，稳定性好，易于合成和被各种化学基团的修饰。因此，作为理想的识别元件，适体一直被用于电化学传感器构建中，得到的电化学适体传感器具有高灵敏度、快响应、低成本的特点。

新型纳米复合材料的使用是一种传感器信号放大的有效策略，纳米复合物在维持原纳米材料优点的基础上，可进一步增加其活性比表面积和导电性。聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)功能化的还原氧化石墨烯(rGO)修饰TiO2纳米管(TNTs)/Ag纳米结合物最终形成的P-rGO-TNT-Ag纳米复合材料具有很好的电催化能力。首先，水分散性PDDA可以改善疏水性rGO的水溶性，通过静电排斥作用避免rGO的聚集，有利于充分发挥其优异的物理化学性能；其次，在rGO表面存在含氧基团，可作为固定金属的结合位点；最后，P-rGO和TNTs具有较大比表面积和较强吸附能力，两者协同作用可以提高电活性物质Ag在单位面积上的负载量，进一步提高电子转移效率。

发明内容

针对上述问题，本发明一方面提供了一种P-rGO-TNT-Ag纳米复合材料，由如下步骤制备得到：1)制备rGO分散液；2)制备P-rGO分散液；3)制备TiO₂纳米管(TNTs)分散液；4)制备TNT-Ag分散液；5)将4)制得的TNT-Ag分散液加入2)制得的P-rGO分散液中，然后在室温下搅拌24h，离心、洗涤，再将沉淀物分散在超纯水中，即得到P-rGO-TNT-Ag纳米复合材料溶液。