[发明专利]一种基于PS@Au双重抑制ZnCdS的光电化学凝血酶适配体传感器的制备方法及应用

摘要

本发明涉及一种基于PS@Au双重抑制ZnCdS的光电化学凝血酶适配体传感器的制备方法及应用，属于光电化学传感器领域。利用简单的水热法合成锌、镉共掺杂硫化物ZnCdS纳米晶，其粗糙的表面和较大的比表面积，大大增加了ZnCdS的负载能力，增强其可见光吸收能力。以ZnCdS作为基底材料，以PS@Au作为二抗标记物，PS@Au具有良好的绝缘性，阻碍了光生电子的转移，而且PS@Au与ZnCdS间对可见光的吸收竞争也会有效地降低光电流信号，这双重抑制作用有效地提高了传感器的灵敏度，降低了传感器的检测限。再结合适配体优异的选择性，实现了对凝血酶适配体的高灵敏检测，这对凝血酶的分析检测具有重要的意义。

主权项

1.一种基于PS@Au双重抑制ZnCdS的光电化学凝血酶适配体传感器的制备方法及应用，所述的光电化学凝血酶适配体传感器由ITO工作电极、锌、镉共掺杂硫化物ZnCdS纳米晶、凝血酶适配体、牛血清白蛋白、凝血酶、氨基化的聚苯乙烯微球负载金纳米粒子的二抗孵化物PS@Au‑TBA组成；其特征在于，所述的制备方法包括以下制备步骤：一、ZnCdS的制备；二、PS@Au‑TBA的制备；三、光电化学凝血酶适配体传感器的制备；其中，步骤一制备ZnCdS的具体步骤为：称取1 ~ 3 g Zn(Ac)2·2H2O和1 ~ 3 g Cd(NO3)2·4H2O于圆底烧瓶中，加入20 ~ 40 mL超纯水和1 ~ 2 mL氨水，再将5 ~ 10 mL离子液缓慢滴入圆底烧瓶中，将上述混合溶液超声30 ~ 40 min，另取2 ~ 4 g硫化钠溶于8 ~ 16 mL超纯水中并超声30 ~ 40 min，超声后将其在高速搅拌下滴加到圆底烧瓶中，反应1 ~ 2 h后溶液变为黄色，然后把混合液转移到50 ~ 100 mL反应釜中，在100 ~ 150℃下煅烧6 ~ 9 h，将产物用超纯水和无水乙醇各洗涤3次，并在90℃真空干燥箱中干燥10 ~ 12 h小时，然后使产物自然冷却至室温，得到黄色的锌、镉共掺杂硫化物ZnCdS纳米晶，将其溶于超纯水中，得到ZnCdS悬浮液；所述的离子液为1‑己基‑3‑甲基‑咪唑六氟磷酸盐溶液；其中，步骤二制备PS@Au‑TBA的具体步骤为：取0.01 ~ 0.02 g柠檬酸钠溶于40 ~ 80 mL超纯水中，然后依次加入2 ~ 4 mL、5 ~ 7 mmol·L‑1 的HAuCl4和200 ~ 400 µL氨基聚苯乙烯微球PS并搅拌5 ~ 10 min，然后在搅拌的条件下将溶液加热煮沸并反应15 ~ 30 min，待冷却至室温后离心并用超纯水洗涤2 ~ 3次，将得到的沉淀重新分散在50 ~ 100 µL超纯水中，逐滴滴加2 ~ 4 mL巯基化凝血酶适配体，边滴加边摇荡，混匀后将该溶液置于4℃下恒温震荡孵化12 ~ 14 h，再加入1 ~ 3 mL 的BSA溶液，室温下震荡1 ~ 1.5 h用于封闭非特异性位点，制得PS@Au‑TBA，并将其置于4℃冰箱中冷藏备用；其中，步骤三制备光电化学凝血酶适配体传感器的具体步骤为：（a）将氧化铟锡ITO电极切割至2.5 cm × 0.8 cm大小，依次用丙酮、乙醇和超纯水超声清洗30 ~ 40 min，用氮气吹干后，将8 ~ 10 µL的ZnCdS悬浮液修饰到ITO电极上，室温下晾干，然后在400 ~ 500℃马弗炉中煅烧30 ~ 40 min，取出后自然冷却至室温，得到ITO/ZnCdS电极；（b）在步骤（a）中得到的电极表面修饰4 ~ 8 μL浓度为 5 ~ 8 μmol·L‑1的羧基化凝血酶适配体，在室温下反应1 ~ 2 h，使得凝血酶适配体的羧基和ZnCdS复合材料中Zn与Cd原子配位结合，再用超纯水洗涤去除未结合上的凝血酶适配体，4℃冰箱中晾干；（c）在步骤（b）中得到的电极表面修饰4 ~ 8 μL的1 ~ 1.5 %牛血清蛋白溶液以封闭非特异性结合位点，室温下反应1 ~ 1.5 h，用超纯水洗涤，4℃冰箱中晾干；（d）在步骤（c）中得到的电极表面滴加4 ~ 8 μL不同浓度的凝血酶溶液，15℃环境下孵化1 ~ 1.5 h，通过酶与适配体特异性识别免疫反应将其固定在电极表面，再用超纯水清洗多余的凝血酶，4℃冰箱中晾干；（e）在步骤（d）中得到的电极表面滴涂4 ~ 8 µL PS@Au‑TBA，15℃环境下孵化1 ~ 1.5 h，通过氨基与羧基的结合将其固定在电极表面，再用超纯水清洗，4℃冰箱中晾干，即制得光电化学凝血酶适配体传感器。