[发明专利]一种Pt-Ni@erGO电化学探针及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种Pt‑Ni@erGO电化学探针及其制备方法与应用，所述Pt‑Ni@erGO电化学探针包括erGO基体和负载在erGO基体上的Pt‑Ni纳米颗粒。本发明的Pt‑Ni@erGO电化学探针以erGO为基体，原位生长Pt‑Ni合金纳米颗粒，erGO同时表现出两种增强电化学检测灵敏度的功能，一是作为载体负载高密度Pt‑Ni合金纳米颗粒，降低生物识别元件对纳米酶催化位点的屏蔽作用，二是作为生物识别元件特异性结合大肠杆菌。通过erGO和Pt‑Ni纳米颗粒的合理组合，得到的Pt‑Ni@erGO具有较高的类抗体活性和电催化活性。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及一种Pt-Ni@erGO电化学探针及其制备方法与应用。

背景技术

通过污染食物、饮用水和空气引起的致病性细菌感染(如大肠杆菌)对人类生命和健康的威胁日益严重，每年在全世界造成超过1500万人死亡。人们对开发用于检测大肠杆菌的快速、灵敏的生物分析技术越来越感兴趣，包括酶联免疫吸附测定、聚合酶链反应、电化学生物传感器等等。在众多检测技术中，电化学生物传感器因其成本低、简单、快速、灵敏等特殊优势，成为检测大肠杆菌、体液(如尿液)和物体表面的一种颇具吸引力的方法。

电化学生物传感器是基于灵敏信号换能器元件和特定生物识别元件的组合，可通过电极和电解质溶液将化学能转化为电能。广泛应用于电化学生物传感器的信号传感器元件包括辣根过氧化物酶(HRP)、铁基纳米酶(例如，普蓝纳米颗粒)、碳基纳米酶(例如，金属-有机框架)和贵金属基纳米酶(例如，铂和镍纳米颗粒)。在各种信号传感器元件中，铂(Pt)和镍(Ni)纳米酶基电化学生物传感器因其高稳定性、优异的电子性能和高催化活性在POCT生物分析技术的发展中受到越来越多的关注。

然而，生物识别元件(抗体和适体等)在纳米酶表面直接化学修饰或吸附，对纳米酶的催化位点产生屏蔽作用，会使Pt和Ni纳米酶的催化活性急剧下降，并且随着生物识别元素浓度的增加，这种屏蔽效应将变得更加显著。因此，怎么降低生物识别元件对纳米酶催化位点的屏蔽作用，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种Pt-Ni@erGO电化学探针及其制备方法与应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种Pt-Ni@erGO电化学探针，包括erGO基体和负载在erGO基体上的Pt-Ni纳米颗粒。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种Pt-Ni@erGO电化学探针的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石墨粉和NaNO₃充分溶解在H₂SO₄溶液中，获得erGO水溶液；

S2、在步骤S1获得的erGO水溶液中加入NiCl₂·6H₂O和硼氢化钠，搅拌后加入PtCl₄·5H₂O，之后离心并收集沉淀物，将沉淀物洗涤后获得所述Pt-Ni@erGO多功能电化学探针。

进一步的，所述步骤S1包括将NaNO₃和KMnO₄充分溶解于H₂SO₄溶液中，之后每隔一定时间加入石墨粉，待石墨粉完全加入后获得混合溶液，向混合溶液中加入H₂O₂，搅拌后获得erGO水溶液。

进一步的，所述步骤S1中石墨粉和NaNO₃的质量比为1:1。

进一步的，向混合溶液中加入H₂O₂后以500转/分钟的转速搅拌10分钟获得erGO水溶液。