一种基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器的制备方法和应用

文档序号:32439513发布日期:2022-12-06 20:53阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器的制备方法,其特征在于:所述生物传感器由参比电极、对电极及红细胞-碳纳米管杂化体修饰后的工作电极组成,其中修饰后的工作电极由碳布电极及涂覆于碳布电极表面的红细胞-碳纳米管杂化体组成,该红细胞-碳纳米管杂化体以红细胞为基质,通过将超声分散均匀后的碳纳米管与红细胞混合得到红细胞膜表面包覆有碳纳米管人造壳层的红细胞-碳纳米管杂化体。2.根据权利要求1所述的基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器的制备方法,其特征在于:所述对电极为铂片电极,参比电极为ag/agcl电极。3.根据权利要求1所述的基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器的制备方法,其特征在于所述红细胞-碳纳米管杂化体的具体制备过程为:步骤s1,将碳布电极进行表面预处理;步骤s2,从动物血或人血中离心洗涤去除上层血浆得到天然红细胞,再用4wt%戊二醛溶液固定天然红细胞,随后依次用生理盐水和去离子水反复多次洗涤得到固定红细胞a;步骤s3:将碳纳米管加入超纯水中并超声分散得到溶液b;步骤s4:在室温条件下,将步骤s2得到的固定红细胞a悬浮分散于步骤s3得到的溶液b中,再置于恒温振荡器中进行反应,然后离心收集沉淀,并用超纯水离心洗涤除去未反应的前驱体,最终得到红细胞-碳纳米管杂化体。4.根据权利要求3所述的基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器的制备方法,其特征在于步骤s1中所述碳布电极表面预处理的具体过程为:将碳布电极依次在丙酮和乙醇中超声处理30min以去除表面杂质,干燥后再将碳布电极浸入浓硫酸和浓硝酸的混合酸溶液中处理,然后用超纯水反复冲洗碳布电极直至冲洗液呈中性,干燥后得到表面预处理的碳布电极。5.根据权利要求3所述的基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器的制备方法,其特征在于:步骤s2中所述动物血为猪血、羊血、兔血或牛血中的一种或多种。6.根据权利要求3所述的基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器的制备方法,其特征在于:步骤s3中所述碳纳米管为多壁碳纳米管、羧基化多壁碳纳米管、羟基化碳纳米管或氨基化碳纳米管中的一种或多种。7.根据权利要求3所述的基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器的制备方法,其特征在于步骤s2-s5的具体过程为:将500μl 3%比容的天然红细胞固定后水洗得到固定红细胞a;将2mg碳纳米管加入1ml超纯水,置于冰水浴中超声分散得到溶液b;将固定红细胞a悬浮分散于溶液b中,再置于恒温振荡器中以110转/分的转速反应24h,然后离心收集沉淀,并用超纯水离心洗涤三次以除去过量的碳纳米管前体,最后用超纯水重新恢复成3%比容的rbc@cnts杂化体悬液,于4℃保存备用;将30μl 3%比容的rbc@cnts杂化体悬液滴加到预处理后的碳布电极表面,于室温自然晾干后得到基于红细胞-碳纳米管杂化体修饰的工作电极。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法制备的基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器在定量检测多巴胺和尿酸中的应用。9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:所述基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器采用标准的三电极体系检测多巴胺和尿酸的浓度,即以红细胞-碳纳米管杂化体修饰的碳布电极为工作电极,ag/agcl为参比电极,铂片为对电极,电解液为0.1m、ph=7.4的pbs缓冲液,所有电化学测试均是在氮气饱和的pbs缓冲液中进行。
10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:所述基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器采用差分脉冲伏安法检测电化学响应电流,根据电化学响应电流与多巴胺浓度的线性关系以及电化学响应电流与尿酸浓度的线性关系计算得到该红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器对多巴胺和尿酸的检测下限,其中多巴胺的线性检测范围为4-400μm,检测下限为0.10μm;尿酸的线性检测范围为2-500μm,检测下限为0.69μm,且该基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器用于定量检测多巴胺和尿酸具有良好的选择性、抗干扰能力、重现性及稳定性。

技术总结
本发明公开了一种基于红细胞-碳纳米管杂化体生物传感器的制备方法和应用,生物传感器由参比电极、对电极及红细胞-碳纳米管杂化体修饰后的工作电极组成,修饰后的工作电极由碳布电极及涂覆于碳布电极表面的红细胞-碳纳米管杂化体组成,该红细胞-碳纳米管杂化体以红细胞为基质,通过将超声分散均匀后的碳纳米管与红细胞混合得到红细胞膜表面包覆有碳纳米管人造壳层的红细胞-碳纳米管杂化体。本发明以所合成的红细胞-碳纳米管杂化体为催化剂所制得的生物传感器可以同时检测多巴胺和尿酸的浓度水平,且对多巴胺和尿酸具有较宽的检测范围和较低的检测下限,同时表现出较好的选择性、重现性、稳定性以及较强的抗干扰能力。稳定性以及较强的抗干扰能力。稳定性以及较强的抗干扰能力。


技术研发人员:茹祥莉 郭珂 赵微 杨小丽 杨林 白正宇
受保护的技术使用者:河南师范大学
技术研发日:2022.09.06
技术公布日:2022/12/5
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