[发明专利]一种基于PPy/CdS/g‑C3N4光电适配体传感器的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于PPy/CdS/g-C₃N₄光电适配体传感器的制备方法及应用。具体是在导电玻璃表面修饰光电活性物质PPy/CdS/g-C₃N₄，制备无标记型光电适配体传感器，实现对腺苷分子的快速、超灵敏检测。属于新型功能材料与生物传感检测技术领域。

背景技术

近几年来，光电化学分析吸引了越来越多人的关注。在光电化学检测过程中，光为激发信号，随之产生的光电流为检测信号。由于激发信号和检测信号的完全分离，相比于传统的电化学分析，光电化学分析具有更高的灵敏度。此外，与荧光、化学发光等光学检测方法复杂、昂贵的光学检测装置和复杂的影像识别软件对比，光致电化学检测装置具有简单和成本低等优点。

在疾病分析和环境治理中，小分子的简单、灵敏的检测具有重要的意义。核酸适配体是体外人工筛选的、对目标分子具有高的亲和性和选择性的一种单链核酸。相比于抗体，核酸适配体具有较高的化学稳定性、低价、易合成及易修饰等优势。利用核酸适配体构建的适配体传感器在小分子、重金属离子及蛋白质检测等方面引起了极大的关注。腺苷是一种内源性核苷分子，在人体中参与心肌能量代谢，调控脑血流量、神经元的兴奋性，因此，定量检测腺苷对于心血管神经和免疫系统的监测具有重要指导意义。

g-C₃N₄价廉易得，具有良好的热稳定性和化学稳定性，已被广泛应用于光催化降解有机污染物，光催化分解水等领域。然而，由于光照下高的电子空穴复合效率，g-C₃N₄在实际应用中仍具有一定的限制。将g-C₃N₄与其他具有半导体纳米材料复合可有效限制电子空穴的复合效率，增强光电转换效率。本发明通过超声法合成PPy/g-C₃N₄复合材料，聚吡咯的引入降低了g-C₃N₄电子空穴的复合效率，通过水热合成法引入CdS纳米颗粒，形成PPy/CdS/g-C₃N₄三元复合材料，CdS的引入一方面拓宽了PPy/g-C₃N₄复合材料在可见光的吸收范围，另一方面，PPy/g-C₃N₄与CdS复合形成良好能带匹配结构，进一步增强了电子空穴的分离效率，增强光电转换效率。本发明以PPy/CdS/g-C₃N₄作为光活性基底，制备无标记型适配体传感器，利用适配体与目标分子腺苷的特异性识别，实现对腺苷分子的高灵敏检测。此外，该传感器也可应用于其他小分子的灵敏检测。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种制备高光电转换效率的PPy/CdS/g-C₃N₄复合材料的简便方法；

本发明的目的之二是将所制备PPy/CdS/g-C₃N₄作为光活性基底材料应用于光电适配体传感器的制备；

本发明的目的之三是将该光电适配体传感器应用于腺苷分子的高灵敏检测。

本发明的技术方案如下

1.一种基于PPy/CdS/g-C₃N₄光电适配体传感器的制备方法

（1）ITO 电极的预处理：将ITO导电玻璃切割至1.0 cm × 2.5 cm大小，依次用洗洁精、丙酮、乙醇和超纯水超声清洗30 min，用氮气吹干；

（2）滴加5~7 µL、3~5 mg/mL 聚吡咯敏化的硫化镉/氮化碳PPy/CdS/g-C₃N₄溶液于电极表面，室温条件下晾干；

（3）滴加5~7 µL、0.5~1.5 μmol/L适配体溶液于电极表面，4℃冰箱中晾干，Tris-HCl缓冲液冲洗；

（4）滴加5~7 µL、1~3 mmol/L 6-巯基己醇溶液于电极表面以封闭电极表面上非特异性活性位点，4℃冰箱中晾干；