本发明属于新型功能碳材料、免疫分析和生物传感，提供了一种基于富氮互穿双晶多孔碳材料的电化学传感器的制备，应用于心肌肌钙蛋白i（ctni）的检测。
背景技术：
1、急性心肌梗死（ami）是一种突发性心血管疾病，具有高的死亡率，对人类生命健康构成严重威胁。ami的早期诊断对于提升患者生活质量、改善疾病预后及降低死亡率具有至关重要的作用。心肌肌钙蛋白i（ctni）作为ami诊断的“黄金标志物”，因其对心肌组织的高度特异性，在心肌坏死评估、诊断以及ami诊断中扮演着重要角色。其灵敏度和特异度均高于传统标志物。目前，ctni的检测方法主要包括放射免疫分析法(ria)、酶联免疫吸附法(elisa)、荧光法（fia）以及电化学发光法（ecl）胶体金免疫层析法等。然而，这些方法普遍存在检测周期长、操作步骤复杂以及设备要求高等问题，限制了它们在即时检测或急诊室快速诊断中的应用。与传统检测方法相比，电化学免疫传感器在ami检测中展现出显著优势，包括卓越的灵敏度、精确度以及用户友好性。通过将抗体固定在导电基底上，电化学免疫传感器能够与目标分析物实现特异性结合，并将这一结合过程转化为可量化的电流信号，从而实现对目标分子的定性或定量评估。电化学免疫传感器通常具有较低的检测限和较宽的检测范围，非常适用于ami的早期诊断。其中，夹心型电化学免疫传感器因其高灵敏度、高特异性、强信号放大能力和定量检测的优点，在生物医学检测和临床诊断中展现了巨大潜力。在此，我们精心设计了一种夹心型电化学免疫传感器，用于超敏感检测ctni。我们通过简单的热解法合成了经过精心形貌调控的富氮互穿双晶多孔碳材料（itpc），原料为zif-8（zif-8-it）。itpc的高氮含量促进了au nps的原位生长，并为一抗（ab1）提供了丰富的结合位点，从而避免了使用交联剂固定蛋白质。此外，该材料的大比表面积和优异的导电性增强了在电化学反应中的质量和电子传输，提高了整体传感器性能。此外，合成的ptcuru纳米花（nf）具有开放的花状结构和优化的d轨道耦合特性，表现出高效的质量和电子传输能力，使其具备了优异的过氧化物酶（pod）样催化活性。
2、本发明以au nps/itpc为基底材料，以ptcuru nf作为电化学信号放大平台。最终得到的夹心型电化学免疫传感器表现出快速、敏感和耐用的性能，具有宽广的动态线性范围和超低的检测限，能够高效检测ctni。此外，传感器还展示了出色的重现性、高选择性和长期稳定性，并成功应用于真实血清样本检测，显示其在急性心肌梗死（ami）早期检测和预后中的潜在应用价值。
技术实现思路
1、本发明提供了一种基于富氮互穿双晶多孔碳材料的电化学传感器的制备，实现了对ctni的超灵敏检测。
2、本发明的目的之一是提供一种基于富氮互穿双晶多孔碳材料的电化学传感器的制备方法。
3、本发明的目的之二是将所制备的一种基于富氮互穿双晶多孔碳材料的电化学传感器用于ctni的检测。
4、本发明的技术方案，包括以下步骤：
5、1. 一种基于富氮互穿双晶多孔碳材料的电化学传感器的制备，步骤如下：
6、（1）将直径为4.0 mm的玻碳电极用al2o3抛光粉抛光成镜面，在无水乙醇中超声清洗干净；
7、（2）将6.0 µl、0.5 ~ 1.5 mg ml-1的au nps/itpc分散液滴加到电极表面，ph =7.17磷酸盐缓冲液冲洗电极表面，室温下晾干；
8、（3）将6.0 µl、5 ~ 15 µg ml-1的心肌肌钙蛋白i（ctni）抗体滴加到电极表面，ph =7.17磷酸盐缓冲液冲洗电极表面，4 ℃冰箱中干燥；
9、（4）继续将3.0 µl、1 wt%的牛血清蛋白溶液滴加到电极表面，用以封闭电极表面上非特异性活性位点，ph = 7.17磷酸盐缓冲液冲洗电极表面，4 ℃冰箱中晾干；
10、（5）继续滴加6.0 µl、10 fg ml-1~ 100 ng ml-1的一系列不同浓度的心肌肌钙蛋白i（ctni）抗原溶液，用ph = 7.17磷酸盐缓冲液冲洗，4 ℃冰箱中干燥；
11、（6）将6.0 µl、2.0 ~ 4.0 mg ml-1的ptcuru nf-ab2分散液滴涂于电极表面，在4℃冰箱中静置20 min，用ph = 7.17的磷酸盐缓冲液冲洗，4 ℃干燥，制得一种基于富氮互穿双晶多孔碳材料的夹心型电化学免疫传感器。
12、2. 一种基于富氮互穿双晶多孔碳材料的电化学传感器的制备，所述相关材料的制备，步骤如下：
13、（1）itpc的制备
14、将41 ~ 44 mg的ctab和105 ~ 111 mg的zn(ch3coo)2·2h2o溶解于18 ~ 24 ml去离子水中，同时将1.1 ~ 1.3 g的2-甲基咪唑溶解于4 ~ 6 ml去离子水中，并迅速倒入前者溶液中。混合物在室温下搅拌1小时，然后转移至不锈钢反应釜中，在120 ℃下加热10小时。冷却后，通过离心得到沉淀，并用甲醇洗涤。随后，将样品在60 ℃的烘箱中干燥过夜，得到zif-8-it。随后在氮气气氛中于900 ℃下焙烧3小时，获得itpc；
15、（2）au nps的制备
16、将0.5 ~ 1.5 ml haucl4·4h2o（1.0 wt％）添加到装有98.5 ~ 99.5 ml超纯水的圆底烧瓶中，将磁转子放入烧瓶中，以一定速度搅拌，加热至沸腾，然后，将2.0 ~ 3.0 ml柠檬酸钠（1.0 wt％）添加到烧瓶中，并保持沸腾15分钟，获得均匀的金纳米颗粒；
17、（3）au nps/itpc的制备
18、将13 ~ 17 mg的itpc分散于17 ~ 19.8 ml去离子水中，然后分别加入0.25 ~0.75 ml的na3c6h5o7·2h2o溶液（10 mm）和0.25 ~ 0.75 ml的haucl4溶液（10 mm），并在搅拌下进行混合。剧烈搅拌的同时，迅速加入新鲜配制的冷却0.4 ~ 0.8 ml nabh4溶液（0.1m）。在室温下搅拌20小时后，用去离子水洗涤溶液，并通过冷冻干燥得到au nps/itpc；
19、（4）ptcuru nf的制备
20、将70.0 ~ 74.0 mg的ddac、8.0 ~ 12.0 mg的pt(acac)2、4.0 ~ 6.36 mg的rucl3·6h2o、5.0 ~ 8.0 mg的cu(acac)2和33.0 ~ 39.0 mg的c6h4(nh2)2溶解在8.0 ~ 12.0 ml的油胺中，通过超声处理使其均匀分散。随后，将悬浮液转移至不锈钢反应釜中，在220 ℃下加热10小时。冷却后，通过离心得到沉淀，并依次用正己烷、乙醇和水洗涤。最后，将样品在冷冻干燥机中干燥过夜，得到ptcuru nf；
21、（5）ptcuru nf-ab2的制备
22、将0.5 ~ 1.5 ml的ptcuru nf分散液（3 mg ml-1）和0.5 ~ 1.5 ml的ab2溶液（10 μg ml-1）在4 ℃下摇晃孵育过夜。得到的产物经过多次离心处理，使用pbs（ph = 7.17）作为分散介质，随后彻底洗涤以去除未结合的ab2。洗涤后，分散于pbs中，并在4 ℃下储存备用。
23、3. 一种基于富氮互穿双晶多孔碳材料的电化学传感器的制备，用于心肌肌钙蛋白i（ctni）的检测，步骤如下：
24、（1）使用电化学工作站，在三电极体系下进行测试，以饱和甘汞电极为参比电极，以铂丝电极为对电极，以所制备的电极为工作电极，在ph为7.17、浓度为0.1 m的磷酸盐缓冲溶液（pbs）中进行循环伏安测试；
25、（2）用循环伏安法对分析物进行检测，电压为-0.4 v ~ 0.6 v；
26、（3）改变ctni的浓度，在ctni浓度为10 fg ml-1~ 100 ng ml-1下对分析物进行循环伏安测试检测；
27、（4）记录不同浓度下的ctni所对应的循环伏安曲线氧化峰电流；
28、（5）利用工作曲线法，得到待测样品中ctni的浓度。
29、本发明的有益成果
30、（1）itpc的高氮含量不仅促进了au nps的原位生长，还为一抗（ab1）提供了充足的结合位点，省去了交联剂固定蛋白质的步骤。其大比表面积与卓越的导电性，在电化学反应中显著提升了质量和电子的传输效率，进而增强了传感器的整体性能。另外，精心制备的ptcuru nf具有开放的结构和优化的d轨道耦合特性，确保了高效的质量和电子传输，赋予了其出色的类过氧化物酶（pod）催化活性；
31、（2）一种基于富氮互穿双晶多孔碳材料的电化学传感器对心肌肌钙蛋白i（ctni）抗原的检测，其对心肌肌钙蛋白i（ctni）抗原的线性检测范围是10 fg ml-1~ 100 ng ml-1，最低检测下限为0.58 fg ml-1；表明所制备的基于富氮互穿双晶多孔碳材料的电化学传感器可以精确定量检测心肌肌钙蛋白i（ctni）抗原。