[发明专利]基于氮杂化介孔碳的生物传感器、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种基于氮杂化介孔碳的生物传感器，包括工作电极，其特征是，所述工作电极包括玻碳电极，所述玻碳电极的检测端表面依次连接有L-半胱氨酸、氮杂化介孔碳、金纳米粒子膜和巯基修饰的捕获探针，所述金纳米粒子膜上还连接有封闭金纳米粒子膜剩余结合位点的巯基乙醇。

2.如权利要求1所述的基于氮杂化介孔碳的生物传感器，其特征是，所述巯基修饰的捕获探针为：5'-HS-(CH₂)₆-T₁-3'，T₁的碱基序列为5'-CTGATGGTGTCGTGTTTCT-3'。

3.如权利要求1或2所述的基于氮杂化介孔碳的生物传感器，其特征是，所述氮杂化介孔碳的制备方法为，将介孔硅材料、四氯化碳、乙二胺混合，介孔硅材料、四氯化碳、乙二胺的重量比为0.5～1.5:3:1.35，在90～100℃下加热搅拌，冷凝回流，干燥，置于氮气，或者氮气与氢气的混合气体中，加热至600～900℃，反应完毕后，加入氢氟酸，过滤，洗涤，干燥，得氮杂化介孔碳。

4.如权利要求3所述的基于氮杂化介孔碳的生物传感器，其特征是，所述介孔硅材料为介孔硅模板SBA-15，所述介孔硅模板SBA-15的制备方法为，将嵌段共聚物P123置于盐酸中溶解，然后逐滴加入正硅酸乙酯，嵌段共聚物P123与正硅酸乙酯的质量比为8∶17～23，温度控制在30～35℃，搅拌，得混合物，然后将所述混合物在140～150℃加热，反应完全后，抽滤，洗涤至中性，风干，再在530～550℃焙烧，得到介孔硅模板SBA-15。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的基于氮杂化介孔碳的生物传感器的制备方法，其特征是，包括如下步骤，所述工作电极的制备方法为，在玻碳电极上通过电化学法沉积L-半胱氨酸，然后加入氮杂化介孔碳悬浮液，最后电化学法沉积金纳米粒子，得到修饰电极；将巯基修饰的捕获探针加入到所述修饰电极上，然后加入巯基乙醇，清洗，得到所述工作电极。

6.如权利要求5所述的基于氮杂化介孔碳的生物传感器的制备方法，其特征是，所述氮杂化介孔碳悬浮液的分散剂为N,N-二甲基甲酰胺或超纯水。

7.一种如权利要求1-4任一项所述的基于氮杂化介孔碳的生物传感器或权利要求5-6所述制备方法得到的基于氮杂化介孔碳的生物传感器在测量锰过氧化物酶特定编码基因片段浓度的应用，其特征是，步骤为，将含有目标链的待测液和含有信号探针的液体滴加在所述基于氮杂化介孔碳的生物传感器的工作电极表面，反应完成后，滴加含有纳米金团簇标记辣根过氧化物酶-链酶亲和素的缓冲液，最后在接有三电极系统的电解池中，以对苯二酚和过氧化氢为底物，进行测量，根据线性回归方程得到待测液中目标链的浓度，所述线性回归方程为：

Y=(7.527±0.1787)X+(-66.5603±2.641)

其中，Y为电流平均值；X为目标链浓度的自然对数，单位是mol·L^-1；目标链浓度的线性范围为1×10^-19～1×10^-10M，测量下限为2×10^-20M。

8.如权利要求7所述的应用，其特征是，所述信号探针为：5'-T₂-biotin-3'，T₂的碱基序列为5'-GATGCCGTTGTTGGCGGAGAA-3'；所述待测液中目标链的碱基序列为：5'-TTCTCCGCCAACAACGGCATCTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTAGAAACACGACACCATCAG-3'。

9.如权利要求7或8所述的应用，其特征是，所述纳米金团簇标记辣根过氧化物酶-链酶亲和素的制备方法为，将氯金酸溶液和辣根过氧化物酶-链酶亲和素溶液混合，搅拌条件下滴加抗坏血酸溶液，溶液变浑浊后加入强碱溶液，搅拌，静置，透析，得到纳米金团簇标记辣根过氧化物酶-链酶亲和素，所述氯金酸、辣根过氧化物酶-链酶亲和素、抗坏血酸的质量配比为50～100:4～9:1～1.5。

10.如权利要求7或8所述的应用，其特征是，所述含有纳米金团簇标记辣根过氧化物酶-链酶亲和素的缓冲液为磷酸盐缓冲溶液，pH为6.5～7.5。