[发明专利]一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器制备方法及其应用

说明书

本发明属于生物传感检测领域，涉及一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器制备方法及其应用。具体将AuNCs溶液、Apt溶液、MCH溶液、cDNA溶液和PTC‑NH₂溶液依次修饰到处理后的玻碳电极表面，得到传感器；其中，AuNCs作为阳极电化学发光信号，PTC‑NH₂作为阴极电化学发光信号；其中PTC‑NH₂既可作为一种发光剂，同时是一种良好的猝灭剂，会与AuNCs发生电化学发光共振能量转移作用，所构建的传感器分析性能优异，检测线性范围宽(0.05pM～10nM)且检出限低(0.05pM)，兼具灵敏度高、选择性好、可靠性好的优点，并用于Pb²⁺的检测。

技术领域

本发明属于生物传感器技术领域，具体涉及一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光生物传感器制备方法及其应用。

背景技术

铅离子(Pb²⁺)作为一种典型的重金属污染物，可引起神经、心血管、生殖和发育障碍，即使在低浓度下也可能对人体造成伤害。因此，对Pb²⁺的快速、准确检测显得尤为迫切，尤其是在痕量水平上对Pb²⁺进行灵敏检测至关重要。

电化学发光(ECL)由于其结构简单、背景信号低、灵敏度高而受到广泛关注，正成为最具发展前景和最方便的检测Pb²⁺的方法之一。然而，传统的电化学发光分析传感器通常依赖单一信号输出来定量分析，这可能受到许多因素的影响，使得传感器在实际应用中重复性差、可靠性差。为了克服这些问题，具有双信号响应的比率策略可用于消除外界干扰，比基于单一信号的分析更精确，被广泛应用于分析传感领域。常用的比率ECL生物传感器包括双电位、双波长和双电极传感器。其中双电位比率ECL的构建策略为共反应物的竞争消耗和电化学发光共振能量转移(ECL-RET)。ECL-RET策略由于其可以提高传感器的灵敏度而成为研究热点，然而受到ECL-RET发生条件的限制，现有的报道大多通过引入除发光体外的外源ECL-RET供体或者受体来实现发光体信号的变化，操作麻烦且灵敏度有待提高。关于氨基化苝衍生物(PTC-NH₂)，作为阴极发光体的同时还可以作为ECL-RET受体与发光体金纳米团簇(AuNCs)发生ECL-RET的研究还未见报道。基于此，本发明构建了一种基于ECL-RET的双电位比率ECL适配体传感器，可实现对Pb²⁺的精准、灵敏分析。

发明内容

针对单信号传感器存在的问题，本发明旨在采用双信号比率方法，构建一种基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器，实现对Pb²⁺的灵敏、精准检测。

一种检测Pb²⁺的基于共振能量转移策略的双电位比率电化学发光适配体传感器制备方法，包括以下步骤：

(1)AuNCs的制备：

首先，称取氢氧化钠(NaOH)和6-氮杂-2硫代胸腺嘧(ATT)混合后用超纯水A溶解，得到含NaOH的ATT溶液；然后称取氯金酸(HAuCl₄)并用超纯水B溶解，得到HAuCl₄溶液；将含NaOH的ATT溶液倒入HAuCl₄溶液中，混合均匀后置于黑暗中反应得到黄色溶液；然后将黄色溶液倒入透析袋中透析，最后将透析后的溶液放入真空冷冻机内干燥，干燥后的粉末状固体即为AuNCs；

(2)PTC-NH₂的制备：

首先，将苝四甲酸二酐(PTCDA)溶解在丙酮中，搅拌均匀，得到的红色混合溶液；然后，将乙二胺(C₂H₈N₄)加入到上述红色混合溶液中，搅拌均匀，并置于一定温度条件下进行反应，反应后，再用无水乙醇进行离心洗涤，将离心洗涤后得到的沉淀进行干燥，得到的产品记为PTC-NH₂；