一种基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法

本发明属于光电化学检测，特别涉及一种基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法。

背景技术：

1、近年来，pec生物传感器因具有灵敏度高、响应快速等优点，在生物分析的发展中拥有广阔的应用前景。作为构建pec生物传感器的必要的元素，光活性纳米材料在获得优良的pec生物分析性能方面起着至关重要的作用。

2、同时，在传统的pec检测过程中，为了产生光电流，需要外界光源对光活性物种进行光激发。然而，附属光源会使检测仪器变得复杂。此外，各种光活性纳米材料的激发波长也不同，通常需要使用单色器带来适当的激发光，这使得仪器的体积更大，偏离了pec传感器的便携式和低成本趋势。所以，寻找合适的光源来代替物理光源是十分重要的。

3、化学发光是指由化学反应产生的激发分子或原子在光中释放能量过剩的过程。不同的化学发光系统可以带来不同波长的发射光。同时，不同的反应条件如荧光试剂的种类等也会影响发射波长。因此，通过调整化学发光反应条件，从理论上可以激发各种光电化学活性物种，从而实现无物理光源的光信号检测。

4、对于实验中所生成的光信号，需要特殊的仪器对其进行及时捕获和读取，这一类仪器往往成本很高，而且作用性单一，无疑会增加实验检测时的成本。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法：

2、(1)工作电极的制备

3、将光活性材料cds@g-c3n4涂覆于基体电极表面作为工作电极；

4、(2)rgo-au-luminol@hrp-anti-ctni探针的制备

5、将luminol加入到rgo-au分散液中，搅拌反应充分后，离心收集反应产物，将所得产物分散至pbs缓冲溶液中后，向其中滴加hrp和anti-ctni，滴加完毕后于低温下搅拌反应充分，离心收集反应产物并洗涤后得到rgo-au-luminol@hrp-anti-ctni探针；

6、(3)将步骤(2)中得到的rgo-au-luminol@hrp-anti-ctni探针配制成分散液；

7、(4)检测

8、将anti-ctni与bsa结合后，向其中加入含有目标物心肌肌钙蛋白ctni的待测样品孵育后，再向其中加入步骤(3)中得到的分散液孵育，然后向其中插入步骤(1)中得到的工作电极并将含有h2o2的检测底液加入其中，通过工作电极测得h2o2氧化luminol而产生的响应光电流，并推算出待测样品中目标物心肌肌钙蛋白ctni的含量。

9、作为优选：步骤(1)中，cds@g-c3n4为cds纳米线和g-c3n4于溶剂中混合反应充分后，离心收集后烘干得到。

10、进一步地：cds纳米线通过溶剂热法合成，合成方法为，将cd盐和硫脲于乙二胺中混合充分并升温反应后，将所得反应产物充分洗涤后干燥。

11、进一步地：将cd盐和硫脲于乙二胺中混合充分后，升温至180℃下反应72h。

12、进一步地：g-c3n4的制备方法为，将三聚氰胺经过高温处理后，充分分散于酸溶液中并升温反应后，离心收集反应产物并洗涤后烘干。

13、进一步地：高温处理为550℃下反应4h。

14、作为优选：步骤(1)中，将光活性材料cds@g-c3n4以水分散液的形式滴涂于工作电极表面并烘干。

15、作为优选：步骤(2)中，rgo-au分散液的制备方法为，将pvp、aa、go于溶剂中混合充分并升温反应后，向其中加入haucl4后继续于加热状态下反应一段时间，离心收集反应产物并洗涤后，将该产物充分分散于水中作为rgo-au分散液。

16、作为优选：步骤(3)中，检测底液中h2o2的浓度为0.001mol/l～0.02mol/l。

17、作为优选：步骤(3)中，检测底液的ph值为6.5～9.0。

18、作为优选：步骤(3)中，加入rgo-au-luminol@hrp-anti-ctni探针后于20℃～50℃下孵育0.25h～3h。

19、本发明的有益效果在于：

20、本方案未使用外部物理光源，而是以luminol标记的rgo-au-luminol@hrp-anti-ctni化学发光探针作为对待测目标物心肌肌钙蛋白ctni具有捕捉结合功能的内激发光源，使用时，发光探针rgo-au-luminol@hrp-anti-ctni被直接加入到检测体系中，不需要事先将发光探针修饰到电极上，因此是一种新型的分裂式pec检测方法，简化了工作电极的制备工序；另外，本方案的发光探针上，将用于促进化学发光的hrp与发光体luminol制备成一体，确保luminol受到hrp足够的干预后，在遇h2o2氧化后能产生足够强度的化学发光，从而激发工作电极上的光活性材料cds@g-c3n4产生足够的响应电流信号，确保了检测的灵敏性。

21、工作电极上的光活性纳米材料中，cds纳米线具有带隙较窄的优势，是理想的pec生物传感电极材料；g-c3n4纳米片由于大的比表面积和快速的电荷转移等优点，在光催化或生物传感方面表现出良好的性能，且cds中的光生空穴容易转移到g-c3n4上，使用能级匹配的cds与g-c3n4结合起来，解决了单一cds纳米线光电转换效率低、光稳定性差等缺点，提高了电荷转移速率，从而提高光电化学性能；

22、本方案由于rgo-au-luminol@hrp-anti-ctni探针作为内激发光源和光活性材料cds@g-c3n4作为传感平台的协同效应，在检测ctni上可显示出高的灵敏度、好的选择性和重现性。

技术特征：

1.一种基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法，其特征在于：所述检测方法为，

2.如权利要求1所述的基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法，其特征在于：步骤(1)中，所述cds@g-c3n4为cds纳米线和g-c3n4于溶剂中混合反应充分后，离心收集后烘干得到。

3.如权利要求2所述的基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法，其特征在于：所述cds纳米线的合成方法为，将cd盐和硫脲于乙二胺中混合充分并升温反应后，将所得反应产物充分洗涤后干燥。

4.如权利要求3所述的基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法，其特征在于：将所述cd盐和所述硫脲于所述乙二胺中混合充分后，升温至180℃下反应72h。

5.如权利要求2所述的基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法，其特征在于：所述g-c3n4的制备方法为，将三聚氰胺经过高温处理后，充分分散于酸溶液中并升温反应后，离心收集反应产物并洗涤后烘干。

6.如权利要求5所述的基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法，其特征在于：高温处理为550℃下反应4h。

7.如权利要求1所述的基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法，其特征在于：步骤(2)中，所述rgo-au分散液的制备方法为，将pvp、aa、go于溶剂中混合充分并升温反应后，向其中加入haucl4后继续于加热状态下反应一段时间，离心收集反应产物并洗涤后，将该产物充分分散于水中作为所述rgo-au分散液。

8.如权利要求1所述的基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法，其特征在于：步骤(3)中所述的检测底液中h2o2的浓度为0.001mol/l～0.02mol/l。

9.如权利要求1所述的基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法，其特征在于：步骤(3)中所述的检测底液的ph值为6.5～9.0。

10.如权利要求1所述的基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法，其特征在于：步骤(3)中，加入所述rgo-au-luminol@hrp-anti-ctni探针后于20℃～50℃下孵育0.25h～3h。

技术总结
本发明属于光电化学检测技术领域，特别涉及一种基于化学发光为激发光源的心肌肌钙蛋白光电化学检测方法，具体以rGO‑Au‑luminol@HRP‑anti‑cTnI为内激发光源捕捉结合到待测目标物心肌肌钙蛋白cTnI上，并在HRP作用下，H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;加速氧化其中的luminol产生化学发光，该化学发光激发光活性材料CdS@g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;的工作电极产生光电流，通过光电流强度推算出目标物心肌肌钙蛋白cTnI的含量。

技术研发人员：曹俊涛,刘洋,王玉玲,马燕,刘彦明
受保护的技术使用者：信阳师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25