[发明专利]一种基于纳米孔膜的生物敏感分子修饰电极的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于纳米孔膜的生物敏感分子修饰电极的制备方法，该方法首先在电极表面制备纳米孔膜；然后通过静电吸附作用将首末端带正电的生物敏感分子固定在带负电的纳米孔膜上，形成生物敏感分子修饰电极。本发明首次提出将纳米孔膜用于电极修饰，利用纳米孔膜的纳米结构，可以增大电化学反应的接触面积，提升检测灵敏度；利用纳米孔膜的带电性，可以实现稳固的静电吸附，无需中间连接层的引入，减少电极修饰步骤，降低基础阻抗，增加检测精度，能够满足微量生化检测的要求。

技术领域

本发明属于生物敏感分子修饰电极领域，尤其涉及一种基于纳米孔膜的生物敏感分子修饰电极的制备方法。

背景技术

纳米孔膜主要指孔径为1～10nm、利用其表面所带电荷对离子等带电粒子进行分离的膜。目前常用的纳米孔膜制备技术有物理化学加工法和化学生长法，其中物理化学加工法结果好，较化学生长法孔膜直径均一和分布均匀，但操作要求高，需要较高的表面加工技术支持，而化学生长法可以较容易得得到超薄的纳米孔膜。纳米孔膜通常用作滤过作用，一是孔洞大小的物理过滤作用滤过不需要的大分子；二是孔壁所带电荷对阳离子或阴离子进行过滤。由于纳米结构可以很好的增大反应表面积，纳米孔膜特定的带电特性，对生化检测过程中电极表面的特异性修饰具有一定的指导意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于纳米孔膜的生物敏感分子修饰电极的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于纳米孔膜的生物敏感分子修饰电极的制备方法，包括以下步骤：

(1)在初始电极上修饰纳米孔膜，具体包括以下子步骤：

(1.1)清洗初始电极表面，去除表面杂质和氧化层；

(1.2)在步骤(1.1)清洗过的电极表面生成带负电的纳米孔膜；

(2)在步骤(1)生成的纳米孔膜上修饰首末端带正电的生物敏感分子，完成生物敏感分子与纳米孔膜的静电连接，形成生物敏感分子修饰电极。

进一步地，所述步骤(1.1)中，清洗初始电极表面具体为：使用水、乙醇、丙酮分别冲洗初始电极表面若干次，再在稀盐酸中进行循环伏安法扫描(扫描电压：0—0.2V，扫描步径：50mV/s，扫描圈数：5-10)。

进一步地，所述步骤(1.2)中，在电极表面生成带负电的纳米孔膜具体包括以下子步骤：

(1.2.1)前驱体溶液制备：将0.16g十六烷基三甲基溴化铵、70ml蒸馏水、30ml乙醇、10μl质量分数为25％的浓氨水和80μl硅酸四乙酯溶液依次加入烧杯，每次加液需快速搅拌；

(1.2.2)纳米孔通道生成反应：将前驱体溶液滴加到步骤(1.1)清洗过的电极表面，60℃加热2小时后，用大量水缓慢冲洗后氮气吹干，最后放在100℃烘箱中24h；

(1.2.3)去模板形成纳米孔膜修饰的电极：用0.1M盐酸的乙醇溶液缓慢冲洗步骤(1.2.2)中的电极，除去残留的十六烷基三甲基溴化铵，形成纳米孔膜修饰的电极。

本发明的有益效果是：

1、本发明首次提出将纳米孔膜用于电极修饰，利用纳米孔膜的纳米结构，可以增大电化学反应的接触面积，提升检测灵敏度；利用纳米孔膜的带电性，可以实现稳固的静电吸附，无需中间连接层的引入，减少电极修饰步骤，降低基础阻抗，增加检测精度。

2、在生物敏感分子为多肽时，在首末端修饰带正电的氨基酸，不会影响多肽分子的稳定性和高活性，可以提升电极的抗干扰能力，延长电极使用时间，改善检测效果。

3、该方法安全无污染、操作简便、选择性与稳定性好、通用性强、易于推广使用。

附图说明