[发明专利]一种基于MWCNTs-QDs的纳米荧光仿生传感器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于仿生传感器及其制备领域，特别涉及一种基于MWCNTs-QDs的纳米荧光仿生传感器及其制备方法。

背景技术

分子印迹技术是根据自然界中抗原和抗体间特异性分子识别原理，采用人工方法制备对特定目标分子(印迹分子或称模板分子)具有特异选择性和亲和性聚合物的技术。基于分子印迹技术制备的分子印迹聚合物具有与模板分子相匹配的三维印迹孔穴结构即分子识别位点。最近十几年来，分子印迹技术特别是在合成技术、应用领域、理论研究等方面获得了突飞猛进的发展，分子印迹聚合物作为一种新型分子识别材料，其特有的构型预定性、特异识别性以及广泛实用性使其被广泛应用于色谱固定相、固相萃取、膜分离、免疫分析、信号传导、抗体模拟以及药物缓释等多个领域。

碳纳米管(carbon nanotube，CNT)作为一种重要而有代表性的纳米材料，近年来在纳米医学领域有着广泛的应用研究。超支化聚合物聚乙烯亚胺修饰碳纳米管不仅可以提高其分散性，还能引入一些活性官能团，从而降低其毒性，增加生物相容性等。除了单一的碳纳米管具有广泛的应用前景外，近年来以碳纳米管为载体负载量子点构建的新型荧光标识物也受到广泛的关注。量子点(Quantum dot,QD)是一种半径小于或接近于激子波尔半径的半导体纳米晶，能够被紫外区到红外区的任一波长的光激发，发射荧光，即具有光致发光的特性。与有机荧光染料相比，其激发光波长宽、发射光谱窄而对称、荧光稳定性好、量子产率高等一系列优异的光学性质。以亲水性化合物为修饰剂制备的量子点由于可以进行生物偶联因而被直接用于生物领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于MWCNTs-QDs的纳米荧光仿生传感器及其制备方法，本发明与传统的分子印迹聚合物相比，采用表面印迹的方式合成的纳米荧光传感器有效识别位点多，且接近表面，比表面积大，易于选择性识别模板分子。

本发明的一种基于MWCNTs-QDs的纳米荧光仿生传感器，以MWCNTs-QDs纳米复合材料为载体，BSA为模板分子，结合分子印迹技术的高选择性和MWCNTs-QDs的荧光特性制备特异性识别BSA的纳米仿生传感器。

本发明的一种基于MWCNTs-QDs的纳米荧光仿生传感器的制备方法，包括：

(1)将镉源、稳定剂溶于双蒸水中，调节pH为8.5-9.5，然后在搅拌条件下通氮气20-30min，得到Cd²⁺前驱液；其中镉源、稳定剂、双蒸水的比例关系为0.125-0.25mmol：0.3-0.6mmol：100-200mL；

(2)将碲源加入上述Cd²⁺前驱液中，然后在100℃下，通氮气回流60-120min，提纯，复溶于双蒸水中，得到CdTe量子点溶液；其中Cd²⁺：稳定剂：碲源的摩尔浓度比为1-2：2.4-4.8：1-2；

(3)将镉源、硫代乙酰胺TAA、稳定剂溶于双蒸水中，调节pH为8.5-9.5，搅拌下通氮气30min，得到CdS包壳溶液，然后加入步骤(2)所得溶液，在100℃下通氮气回流60-120min，提纯，复溶于双蒸水中，得到CdTe/CdS核壳结构量子点溶液；其中镉源、TAA、稳定剂、双蒸水的比例关系为：0.125-0.25mmol：0.125-0.25mmol：0.6-1.2mmol：200ml；其中CdS包壳溶液中Cd²⁺：稳定剂：S^2-的摩尔浓度比为1-2：4.8-9.6：1-2；

(4)将MWCNTs-COOH、催化剂加入溶剂中，超声3h，然后加入PEI，超声反应24h，透析，得到PEI-MWCNTs；其中MWCNTs-COOH、催化剂、溶剂、PEI的比例为0.1-0.2g：0.1-0.2g：10-20mL：0.15-0.3g；

(5)将CdTe/CdS核壳结构量子点、交联剂加入双蒸水中，超声3h，然后再加入PEI-MWCNTs，超声反应24h，透析，即得碳纳米管-碲化镉/硫化镉纳米复合材料MWCNTs-CdTe/CdS；其中CdTe/CdS核壳结构量子点、交联剂、PEI-MWCNTs的质量比为0.01-0.02：0.04-0.08：0.02-0.04；