[发明专利]基于3D纸芯片电致化学发光DNA传感器的制备并用于同时检测Hg2+、Ag+

摘要

本发明公开了一种基于3D纸芯片电致化学发光DNA传感器的制备并用于同时检测Hg2+、Ag+。传感器制备方法（示意图见附图），包括以下步骤：在计算机上设计微流控芯片图案，制备3D纸芯片传感器；按照现有方法制备多空金纳米线、PdAg合金、碳点及P酸等纳米材料，制备具有信号放大作用的PdAg@CQDs,PdAg@P-acid作为ECL探针，分别与Hg2+、Ag+进行特异性结合的DNA进行复合；利用电极表面修饰技术，将多空金纳米线修饰到传感器电极表面，吸附DNA片段，制备DNA传感器。一种同时检测Hg2+、Ag+的方法，包括如下步骤：将修饰好的电极连接到电致化学发光仪，对样品提取液中的Hg2+、Ag+进行检测。本发明的电极的特异性强，灵敏度高，可达p摩尔级；使用易处理的纸芯片传感器，实现同一电极上对两种物质进行同时检测，提高了检测效率，降低成本。

主权项

一种基于3D纸芯片电致化学发光DNA传感器的制备并用于同时检测Hg2+、Ag+，其特征是包括以下步骤：1.1 选择能用于修饰电极表面的多孔金纳米线，修饰到纸电极表面，制备金膜自组装传感器；1.2 选择能够分别与Hg2+、Ag+进行特异性结合的DNA片段，利用自组装技术修饰到(1)处理过的电极表面；1.3 选择不同的样品进行处理，利用自组装技术与1.2中的DNA片段分别进行特异性结合；1.4 利用现有方法，制备能够在负电势下产生光信号的量子点；1.5 利用现有方法，制备能够在正电势下产生光信号的功能纳米分子；1.6 制备能够增强电子传递，起信号放大作用的多孔纳米材料；1.7 利用层层自组装表面修饰技术等，将1.6分别与1.4和1.5制备的材料复合，制作具有信号放大作用的ECL探针；根据权利要求1所述的制备基于3D纸芯片ECL DNA传感器的方法，及在同一工作电极上对样品中的Hg2+、Ag+进行同时检测，其特征在于该方法的具体步骤为：2.1 在计算机上设计微流控纸芯片的疏水区的打印图案，将滤纸裁剪成打印机所需尺寸(例如A4等)放到喷蜡打印机中，将疏水区打印到滤纸上；2.2 将2.1中打印的滤纸进行丝网印刷，将工作电极、参比电极、对电极印刷到与疏水区匹配的区域；2.3 将2.2中制备好的滤纸放置到加热器或者烘箱中，在70‑140℃摄氏度下加热1‑3 min；2.4 将制备的整张滤纸按照蜡打印的图案进行裁剪，得到单个微流控3D纸芯片ECL传感器；2.5 将制备的多孔金纳米线修饰到工作电极表面；2.6 将制备的PdAg合金纳米材料溶液冰水浴超声处理10 ‑ 30 min，得到分散的合金材料溶液；2.7 将制备的碳点溶液离心处理5 ‑ 10 min，除去不发光的沉淀，得到分散的碳点溶液；2.8 将制备的P酸溶液超声处理10 ‑ 30 min，得到分散的碳点材料溶液；2.9 将步骤2.6制备的PdAg合金分别与步骤2.7、步骤2.8中制备的碳点、P酸溶液混合，超声处理15‑30 min，之后离心处理5 ‑ 10 min，除去沉淀，得到分散的PdAg@CQDs, PdAg@P‑acid溶液；2.10 将步骤2.9制备的PdAg@CQDs, PdAg@P‑acid溶液与分别能与Hg2+、Ag+进行特异性结合的DNA片段混合，磁力搅拌1‑2 h, 之后进行离心处理10 ‑ 15 min，得到相应的单分散溶液；2.11 将步骤2.10制备的溶液修饰到电极表面，用二次水冲洗掉没结合上的DNA，在室温下干燥3 ‑ 5 min；2.12 将一定浓度的含有Hg2+、Ag+样品滴加到步骤2.11中制备的DNA传感器表面，反应20‑30 min, 用二次水冲洗没结合上的Hg2+、Ag+，放到检测池中进行ECL测定；根据权利要求1所述负电势发光量子点为CdTe、CdS、碳点(CQDs)；正电势发光分子为三联钌吡啶、鲁米诺、P酸(P‑acid)；多孔纳米材料为多孔银(NPS)、多空金(NPG)、PtAg合金、PtCu合金、PdAg合金、PdCu合金；根据权利要求2所述的3D ECL传感器为可折叠的纸芯片传感器；所述的工作电极为多孔金纳米线修饰电极电极（Ф=2mm）；所述的含有Hg2+、Ag+的样品为自来水、矿泉水、血样、鱼肉、海带。