[发明专利]基于碳量子点-纳米线阵列的心肌细胞信号分子传感器及其制备方法

摘要

本发明属于光电化学传感器技术领域，具体为基于太阳光驱动的碳量子点-纳米线阵列的心肌细胞信号分子传感器及其制备方法。制备方法包括：在水热体系下，导电玻璃基底上生长二氧化钛纳米线阵列；通过微波法一步原位获得硅烷功能化的氮掺杂的碳点(N-CDots)；然后将经过浓硫酸处理的二氧化钛纳米线，放于N-CDot的乙醇溶液中，加入浓氨水，静置反应，定义为N-CDot-TiO₂。N-CDot-TiO₂比纯TiO₂光电流提高了接近2倍，制备的光电流开和关的传感器，可以用于实时原位动态检测心肌细胞的H₂S明星分子的含量大小。本发明设计巧妙，原材料来源广泛，制备方法简单、环保、价格低廉，响应快速、宽线性范围、高选择性，有利于推广应用。

主权项

 一种基于太阳光驱动的碳量子点‑纳米线阵列的心肌细胞信号分子传感器的制备方法，其特征在于具体步骤为：(1) 将水与浓酸混合0.1–0.5小时后，向其中加入钛源，锡源，搅拌状态下反应5–10 min，然后转移到反应釜中，将基底正面朝下放入釜内，140–180℃条件下反应4–20个小时；将上述步骤制得的产物冲洗干净、晾干，于空气气氛中450–550℃温度条件下焙烧1–2小时，接着于惰性气体和还原性气体混合气氛中350–550℃温度条件下焙烧0.5–2小时，即获得掺二氧化钛纳米线阵列；(2) 将二氧化钛纳米线阵列置于浓酸中浸泡过夜，使其表面带上羟基；(3) 微波法一步合成含氮的碳点，即把0.25 g柠檬酸为碳源，0‑20 mg的三聚氰胺为氮源，利用5 ml有机硅烷为偶联剂和功能化试剂，一步法原位获得硅烷功能化的氮掺杂的碳点，记为N‑CDots；(4) 然后将经过浓硫酸处理的二氧化钛纳米线，放于N‑CDot的乙醇溶液中，加入浓氨水，静置24‑48小时使之反应，定义为N‑CDot‑TiO₂；玻璃片用N₂吹干，待用；(5) 通过淬灭金属离子M淬灭荧光，进而N‑CDot‑TiO₂+M的光电流又回到和纯TiO₂差不多大小，这时加入S^2‑和H₂S，又将M竞争出来，进而荧光又恢复，光电流又回到之前N‑CDot‑TiO₂的大小，这样制备得用于实时原位动态检测心肌细胞的H₂S明星分子的含量大小的光电流开和关的传感器。