[发明专利]一种基于铜金双金属核壳结构纳米粒子的适配体传感器的制备方法

说明书

一种基于铜金双金属核壳结构纳米粒子的适配体传感器的制备方法，涉及一种新的生物传感器制备方法。本发明利用铜金双金属核壳结构纳米粒子对电化学发光的增强作用，构建了一种检测有机磷农药的适配体传感器。具体制备过程如下：将发光试剂氯化三(2,2'‑联吡啶)钌(II)六水合物滴加在多壁碳纳米管‑壳聚糖改性的电极表面，然后加入水相中合成的铜金双金属核壳结构纳米粒子。铜金双金属核壳结构纳米粒子表面的纳米金可以催化三正丙胺的分解显著增加体系的电化学发光强度，同时，借助纳米铜大的比表面积特性有利于纳米金的固载。本发明适配体传感器制备方法简单、检测速度快、稳定性好、选择性高，可用于蔬菜中有机磷农药残留的高灵敏度检测。

技术领域

本发明涉及一种基于铜金双金属核壳结构纳米粒子的适配体传感器的制备方法，属于电化学发光生物传感器领域。

背景技术

有机磷农药是一类含有磷元素的化合物农药，在保护作物和防治害虫方面具有成本低、效率高的优点，因此被广泛应用于农业生产中，有机磷农药具有很好的水溶性和易吸收性，环境中的农药成分短时间内无法完全清除，这些残留在蔬菜中的农药最终通过生物富集作用进入人体，即使农药含量低，同样会对人体的呼吸系统和神经系统造成一定的危害，所以，对蔬菜中的有机磷农药含量进行检测是非常有价值的，适配体是一种通过体外筛选的短寡核苷酸单链，能够与目标物高亲和力的结合，而且具有很强的特异性，与酶和抗体相比，适配体具有成本低、易合成、稳定性好、易于修饰等优点，是构建快速、稳定的生物传感器的理想识别原件。

在过去的十年中，开发了很多检测农药的新方法，它们包括电化学传感器、荧光传感器、比色传感器、表面增强拉曼散射传感器等，电化学发光是由电化学和化学发光结合的一种新型技术，由于易于控制、检测灵敏度高、响应速度快等优点，使它迅速成为生物分析领域的研究热点，氯化三(2,2'-联吡啶)钌(II) 六水合物是电化学发光中常用的发光试剂之一，由于其化学性质稳定、发光效率高、电化学发光可逆的特点，为构建灵敏度高、稳定性好的传感器提供了可能。

随着纳米技术的不断发展，各种具有不同空间结构、化学性质的纳米材料被应用于传感器的开发，多壁碳纳米管是一类具有良好电子传递能力、大的比表面积、极高化学稳定性的碳材料，广泛应用于传感器的构建中，金属纳米粒子由于其具有良好的催化性能、导电能力、表面等离子体共振效应等特点受到了广泛的关注，其中，对单金属纳米颗粒合成与应用的研究比较多，近几年，人们发现双金属纳米材料由于协同作用的原因，在催化、导电、发光方面具有比单金属更好的效果。

发明内容

本发明将铜金双金属核壳结构纳米粒子应用于电化学发光系统中，显著提高了体系的电化学发光强度，构建了一种新型电化学发光适配体传感器，并成功实现对蔬菜中有机磷农药的检测。

本发明的技术方案为：通过层层自组装技术先后将纳米材料、发光试剂、识别原件、封闭剂、目标物涂覆于电极表面，具体制备过程如下:（1）多壁碳纳米管-壳聚糖复合材料改性电极表面;（2）滴涂发光试剂;（3）滴加铜金双金属核壳结构纳米粒子;（4）适配体的修饰;（5）涂覆一层牛血清白蛋白溶液封闭非特异性结合位点，超纯水清洗表面，氮气干燥，适配体传感器制备完成;（6）有机磷农药的检测。

选优地，所述电极为铂电极，多壁碳纳米管-壳聚糖复合材料制备方法：将0.05 g壳聚糖粉末溶解于1 mL 冰乙酸和99 mL 超纯水的混合溶液中，搅拌3 h以上使壳聚糖粉末充分溶解，配制成0.05%的壳聚糖溶液，称取25 mg的多壁碳纳米管分散于5 mL上述配置好的壳聚糖溶液中，完成浓度为5 mg/mL多壁碳纳米管-壳聚糖复合材料的配制，滴在裸电极表面进行改性。

选优地，发光试剂制备方法：称取7.5 mg 氯化三(2,2'-联吡啶)钌(II) 六水合物粉末溶于5 mL配置好的壳聚糖溶液，充分溶解后静置3天，将其滴涂在多壁碳纳米管-壳聚糖复合材料改性后的电极表面。