[发明专利]一种比率电化学多巴胺适体传感器的制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于纳米材料、电化学分析和生物科学交叉的传感器技术领域，具体涉及一种基于适体-金纳米颗粒/还原氧化石墨烯-耐尔蓝纳米复合物的比率电化学多巴胺适体传感器的制备方法，其制备的传感器可用于多巴胺的高效检测。

背景技术：

在现代生物科技领域中，多巴胺是一种重要的儿茶酚胺神经递质分子，主要存在于哺乳动物的脑组织和体液中，它在中枢神经系统、心血管系统、内分泌系统和泌尿系统中都发挥着重要的作用。此外，许多神经系统疾病的症状表现为体内多巴胺浓度的改变，如阿尔茨海默病、亨廷顿病和帕金森病等。因此，开发一种高效快速检测多巴胺的方法用于临床诊断和治疗多巴胺相关疾病至关重要。与其它分析方法相比，电化学方法具有响应快速、方法简便、成本低廉等优点，因此受到了广泛的关注。然而，由于生物样品中的多巴胺通常与抗坏血酸、尿酸等其它电活性物质共存，而共存物质的浓度比多巴胺的浓度高100～1000倍，因此用电化学方法高效检测生物样品中的多巴胺存在很多困难。有文献报道采用碳纳米材料、金属纳米粒子等纳米材料用作电极修饰材料以区分多巴胺和其它干扰物质的重叠峰，但它们的灵敏度、选择性和稳定性等分析性能并不能完全满足实际应用的要求。因此，开发一种高选择性和高灵敏度的电化学传感器用于生物样品中多巴胺的检测仍然是一个巨大的挑战。

适体是用配体指数富集法系统演化技术从人工体外合成的随机寡核苷酸序列库中反复筛选得到的能以极高亲和力和特异性与靶分子(如小分子、蛋白质甚至细胞)结合的一段寡核苷酸序列，包括RNA、单链DNA或双链DNA；近年来，文献中报道了一些基于适体传感器的分析方法，包括荧光光谱法、比色法、原子力显微镜法、表面等离子体共振法和电化学方法；众多生物、电子等传感器中，电化学适体传感器由于其灵敏度高、检测速度快、方法简单、成本低、并且可在活体中进行检测等优点，受到了广泛的关注。然而，由于受到仪器效率、传感器浓度和环境条件等一些内在和外在因素的影响，利用传统单信号电化学适体传感器检测的再现性、稳定性和可靠性都难以满足实际需要，而具有不同波长或氧化还原电位的双信号比率检测技术由于其良好的自校准功能，采用双峰电流强度比率法作为信号输出可以极大地提高再现性和准确性，已广泛应用于生物分子的荧光检测和电化学发光分析中。经文献检索，基于电化学单一信号检测多巴胺的工作已有报道，例如袁强等报道了一种用于检测多巴胺的PtNi纳米合金电化学传感器(公开号：CN106841355A)；刘珂珂等报道了一种检测多巴胺的电化学生物传感器及其制备方法(公开号：CN103149267A)。迄今，尚未有关于利用比率电化学传感器方法来检测多巴胺的相关报道，也未见涉及到本申请技术方案的传感器制备工艺。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，设计一种方法简单、成本低廉、灵敏度高的基于适体-金纳米颗粒/还原氧化石墨烯-耐尔蓝纳米复合物的多巴胺比率电化学适体传感器的制备方法。

为了实现上述目的，本发明涉及的一种比率电化学多巴胺适体传感器的制备工艺包括以下步骤：

(1)氧化石墨烯制备：将1.0克石墨加入三口瓶中，滴加25毫升质量浓度98％的浓硫酸碳化石墨，缓慢搅拌24小时，再加入1.5克高锰酸钾，将三口瓶转至冰浴中冷却，继续搅拌30分钟，升温至60℃，搅拌反应45分钟，每间隔15分钟加入3毫升蒸馏水，反应完毕后加入180毫升蒸馏水以终止反应，产物冷却至室温，经过滤、蒸馏水洗涤、干燥沉淀物，得到氧化石墨烯；

(2)氧化石墨烯-耐尔兰修饰的玻碳电极制备：在超声作用下将氧化石墨烯分散在蒸馏水中，然后加入质量浓度为1克/升的耐尔兰形成混合溶液，在室温下将混合溶液滴涂在新抛光的玻碳电极表面，制备出氧化石墨烯-耐尔兰修饰的玻碳电极；

(3)还原氧化石墨烯/金纳米颗粒复合物制备：将修饰的玻碳电极插入以质量浓度为1克/升的氯金酸为电解质的磷酸盐电解液中，在一定的电压下扫描一段时间，以便在玻碳电极表面电沉积生成金纳米颗粒，同时氧化石墨烯被电还原成为还原氧化石墨烯；

(4)适体-金纳米颗粒/还原氧化石墨烯-耐尔蓝纳米复合物的制备：通过Au-S键(金硫键)将终端修饰巯基的DNA单链(即多巴胺适体)与金纳米颗粒结合，在玻碳电极表面制备多巴胺适体-金纳米颗粒/还原氧化石墨烯-耐尔蓝纳米复合物，再加入巯基己醇占据剩余的金纳米颗粒表面活性位点；