[发明专利]离子液体功能化石墨烯弧菌DNA电化学传感器及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种离子液体功能化石墨烯弧菌DNA电化学传感器及其制备方法和应用。先在氧化石墨烯分散液中制备ZIF‑8，然后再用氨基功能化离子液体对石墨烯‑ZIF‑8复合物进行共价修饰，制得离子液体功能化石墨烯‑ZIF‑8复合物，滴涂法制备该复合物修饰的金电极，再将弧菌探针ssDNA通过生物连接剂固定在修饰电极表面，制备所述的弧菌DNA传感器。该DNA传感器具有良好的灵敏性和选择性、较低的检测限和较宽的线性范围。该制备方法包括：电极修饰材料的制备；电化学副溶血性弧菌DNA传感器的制备；电化学副溶血性弧菌DNA传感器与目标DNA的杂交；传感器电化学信号检测。该传感器操作方法简单，有潜在的应用价值。

主权项

1.一种离子液体功能化石墨烯弧菌DNA电化学传感器，其特征在于所述弧菌DNA电化学传感器以金电极为基底电极，以离子液体功能化石墨烯‑ZIF‑8复合膜为电极修饰材料，探针ssDNA通过生物连接剂1‑乙基‑3‑(3‑二甲基氨丙基)碳二亚胺和N‑羟基琥珀酰亚胺共价键合的方式固定在修饰电极表面；所述离子液体功能化石墨烯‑ZIF‑8复合物是先在氧化石墨烯分散液中制备ZIF‑8，然后再用氨基功能化离子液体对石墨烯‑ZIF‑8复合物进行共价修饰，制得离子液体功能化石墨烯‑ZIF‑8复合物；所述金电极记为Au；所述氧化石墨烯记为GO；所述石墨烯记为GR；所述离子液体功能化石墨烯‑ZIF‑8记为IL‑GR‑ZIF‑8；所述离子液体为1‑甲基‑3‑氨丙基咪唑四氟硼酸盐，记为IL，其结构式如下：离子液体功能化石墨烯弧菌DNA电化学传感器的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：(1)IL‑GR‑ZIF‑8复合物的制备先采用Hummer法制备GO，再将一定量所得GO分散于去离子水中，超声分散2h，得到浓度为0.5～1.0mg/mL的GO分散液；在25～60℃搅拌条件下将10mL浓度为90mg/mL的Zn(NO3)2·6H2O甲醇溶液缓慢匀速滴加到上述GO分散液中；在相同条件下将10mL浓度为900mg/mL的2‑甲基咪唑甲醇溶液滴加至上述混合液中，搅拌15min，在相同温度下老化24h，离心收集灰白色沉淀，分别用水和甲醇依次洗涤3次，自然干燥后即得GO‑ZIF‑8复合物；称取40mg GO‑ZIF‑8复合物分散于去离子水中，使其浓度为1.0mg/mL，缓慢加入20mg IL和20mg KOH后超声处理30min；将超声后的分散液于50～100℃下加热搅拌24h，4000rpm离心5min，依次用去离子去和无水乙醇洗涤3次，干燥后即得IL‑GR‑ZIF‑8复合物；(2)IL‑GR‑ZIF‑8修饰金电极的制备金电极经0.05μm的A12O3抛光粉抛光后，用双蒸水冲洗干净，并在超声水浴中超声5min，用高纯氮气吹干；将步骤(1)中得到的IL‑GR‑ZIF‑8复合物超声分散于去离子中，配制成浓度为3mg/mL的分散液，取0.5～50μL该分散液滴涂在处理好的金电极表面，室温下自然晾干，得到IL‑GR‑ZIF‑8修饰的金电极，记为IL‑GR‑ZIF‑8/Au；(3)DNA传感器的制备将IL‑GR‑ZIF‑8/Au浸入0.4mol/L 1‑乙基‑3‑(3‑二甲基氨丙基)碳二亚胺和0.1mol/L N‑羟基琥珀酰亚胺的混合溶液中30min，使修饰电极表面羧基化；取1～100μL浓度为1×10‑6mol/L的探针ssDNA溶液滴涂于修饰电极表面，在25℃～70℃下孵育2h，依次用pH＝7.4的PBS和双蒸水对电极进行冲洗，除去未固定的探针ssDNA，室温自然干燥后得DNA传感器。