[发明专利]以三重改性的TiO2纳米线阵列为支架的电化学免疫传感器的构建方法

摘要

本发明涉及一种以三重改性的TiO2纳米线阵列为支架的电化学免疫传感器的构建方法，首先通过水热法合成出致密、整齐的TiO2纳米线阵列，然后对其改性，改性过程中Mo元素被成功掺杂入TiO2纳米线阵列以促进其电子转移能力；MoS2片也被成功沉积于电极表面；然后将壳聚糖溶液滴加于改性TiO2纳米线阵列电极表面，使用双氨基交联剂BS3将捕获抗体Ab1共价结合于电极表面。同时用水热法制备出圆柱形TiO2一维纳米材料，并将其氨基化，然后用BS3作交联剂将辣根过氧化物酶HRP和信号抗体Ab2共同修饰于TiO2纳米柱表面以得到信号抗体标记物。采用该方法制备所得的电化学免疫传感器能够快速的测定癌胚抗原CEA，且灵敏度较高、线性范围较大、检测限较低。

主权项

一种以三重改性的TiO2纳米线阵列为支架的电化学免疫传感器的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：①三重改性的TiO2纳米线阵列的制备：TiO2纳米线阵列的制备：将13 mL 浓HCl用15 mL 去离子水稀释，室温下搅拌5 min，加入300μL钛酸丁酯后，继续搅拌15 min以得到澄清溶液；将所得澄清溶液与干净的FTO基片一起转移至反应釜内，在150℃下反应12 h；冷却至室温，取出FTO基片，用去离子水洗涤并在N2流下烘干，FTO基片上均匀覆盖一层白色膜，即为TiO2纳米线阵列；TiO2纳米线阵列的同时“刻蚀、掺杂和沉积”：将30 mL超纯水、0.01 M 盐酸羟胺、 0.005 M 九水硫化钠、0.002 M二水钼酸钠、50μL聚乙二醇与上述制备得到的TiO2纳米线阵列一起置于反应釜内，250℃下反应24 h，冷却至室温，取出FTO基片，该FTO基片记为改性的FTO电极；用去离子水洗涤并在N2流下烘干；观察到所得TiO2纳米线阵列上覆盖有一层黑色沉积物，即为MoS2纳米片；②信号抗体标记物的制备：TiO2纳米柱的制备：将1.8 mL四氯化钛加入到含19 mL超纯水的烧杯中，冰水浴0‑5℃下搅拌10 min获得白色悬浮液；再加入1.8 mL氯仿，继续搅拌10 min，然后转入反应釜内，160℃反应12h，冷却至室温，离心收集白色沉淀并洗涤至中性，然后60℃真空干燥12 h，即得TiO2纳米柱，室温下储存备用；TiO2纳米柱的氨基化：将100 mg TiO2纳米柱置于含20 mL乙醇、1 mL 28%氨水和4 mL 3‑氨丙基三乙氧基硅烷的混合液中，室温下搅拌12h以防止TiO2纳米柱沉降，然后离心分离，弃去上清液，所得白色沉淀物洗涤、干燥后，室温下储存备用，记为NH2‑TiO2纳米柱；辣根过氧化物酶︱氨基化TiO2纳米柱︱信号抗体Ab2生物共轭体的制备：将2 mg BS3溶解在1 mL PBS缓冲液中获得溶液A，然后将3 mg NH2‑TiO2纳米柱分散于溶液A中，搅拌下加入300μL 2 mg·mL‑1的辣根过氧化物酶水溶液并在室温下孵育30 min；然后加入20μL含0.5 mg·mL‑1信号抗体Ab2的PBS缓冲液，4℃下搅拌8 h，离心分离，所得沉淀物用PBS缓冲液洗涤并用含2%牛血清蛋白的PBS缓冲液在室温下封闭30 min，最后用PBS缓冲液洗涤后，分散于1.0 mL含0.1% 牛血清蛋白的PBS缓冲液中，备用，记为HRP︱NH2‑ TiO2纳米柱︱Ab2；③免疫传感器的构建：首先，将30μL 0.3 wt% 的壳聚糖醋酸溶液滴加在改性的FTO电极表面，室温下自然晾干，然后滴加30μL含2 mg·mL‑1 BS3的PBS缓冲液并在室温下孵育1 h，然后再滴加30μL 0.38 mg·mL‑1 的捕获抗体Ab1，室温下孵育1 h，再在4℃、100%湿度饱和环境下孵育12h后，分别用洗涤缓冲液和PBS缓冲液洗涤，再用20μL封闭缓冲液孵育30 min，最后分别用洗涤缓冲液和PBS缓冲液洗涤3 min，4℃下储存备用。