[发明专利]一种基于磁性二维纳米复合材料的电致化学发光克伦特罗传感器的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种基于磁性二维纳米复合材料的电致化学发光克伦特罗传感器的制备方法。属于新型纳米功能材料与生物传感器技术领域。本发明首先制备了一种新型双金属共掺杂二维纳米材料FeMn‑TiO2/g‑C3N4，利用该材料的良好的生物相容性和大的比表面积，负载上克伦特罗抗体，然后通过戊二醛的交联作用辣根过氧化物酶，在进行检测时，由于辣根过氧化物酶可以催化过氧化氢原位产生氧气，并进而为与底液进行电化学反应，产生高而稳定的电致化学发光信号，再利用抗体与抗原的特异性定量结合对电子传输能力的影响，使得电致化学发光信号相应降低，最终制得了成本低、灵敏度高、特异性好、检测快速、制备简单的检测克伦特罗的电致化学发光生物传感器。

技术领域

本发明涉及一种电致化学发光克伦特罗传感器的制备方法。属于新型纳米功能材料与生物传感器技术领域。

背景技术

克伦特罗，即盐酸克伦特罗，由于有显著的营养“再分配效应”——促进动物体蛋白质沉积、促进脂肪分解抑制脂肪沉积，能显著提高胴体的瘦肉率、增重和提高饲料转化率。因此，在中国也被称为瘦肉精，曾被用作牛、羊、禽、猪等畜禽的促生长剂、饲料添加剂。但由于克伦特罗对人体健康危害过大，因而造成安全隐患，也因而在全球遭到禁用。

目前，检测克伦特罗的方法主要有色谱法、质谱法等。此类方法仪器贵重、操作复杂，化验人员需要专业培训后才能进行检测。因此，研发成本低、检测快、灵敏度高、特异性强的克伦特罗传感器具有重要意义。

电致化学发光传感器由于其灵敏度高、特异性好、操作简便等优点被广泛应用于临床诊断、药物分析、环境监测等领域。制备性能优越的电化学发光传感器，其最关键技术就是发光强度及稳定性和免疫分子的有效固定及重现性等性能的提高。二氧化钛是应用最为广泛的一种光催化剂材料，由于片状二氧化钛纳米材料能够暴露更多的高指数晶面，具有更高的光催化活性，二氧化钛纳米片具有比纳米粒子更好地应用前景，对于二氧化钛纳米片的研究也备受关注。同时，二氧化钛导电性差也限制了由单一二氧化钛纳米材料构建的电致化学发光传感器的灵敏度普遍不高，不利于实际应用。但是，在半导体纳米材料上修饰或复合特殊的纳米材料，可以有效提高半导体表面的共振能量转移，产生更强的发光强度，并大大提高检测灵敏度。因此，设计、制备高效、稳定的二氧化钛纳米片及其修饰物是制备电致化学发光传感器的关键技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备简单、灵敏度高、检测快速、特异性强的电致化学发光克伦特罗传感器的制备方法，所制备的传感器，可用于克伦特罗的快速、灵敏检测。基于此目的，本发明首先制备了一种双金属共掺杂二维纳米材料，即铁和锰双金属共掺杂的二氧化钛纳米片原位复合氮化碳二维纳米复合材料FeMn-TiO2/g-C3N4，利用该材料的良好的生物相容性和大的比表面积，负载上克伦特罗抗体，然后通过戊二醛的交联作用固定辣根过氧化物酶，在进行检测时，由于辣根过氧化物酶可以催化过氧化氢原位生成O2，并与底液中的K2S2O8进行电化学反应，产生电致化学发光信号，再利用抗体与抗原的特异性定量结合对电子传输能力的影响，使得电流强度降低，从而降低发光强度，最终实现了采用无标记的电致化学发光方法检测克伦特罗的生物传感器的构建。

本发明采用的技术方案如下：