[发明专利]一种基于氧化锌纳米线的透明纸基检测分析设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于氧化锌纳米线的透明纸基检测分析设备，属于纸基分析检测领域，具体来说是一种利用纸基的柔性、可剪切可折叠性和氧化锌可以提高荧光强度的优势进而提高分析设备的便携性和检测灵敏度的分析检测方法。

背景技术

柔性纸基分析设备在分析检测技术领域具有越来越重要的作用，尤其是在免疫检测方面，纸具有良好的生物可兼容性，是一种理想的可用材料。因传统的分析设备主要以塑料等难以降解的材料制成，造成了严重的环境污染，寻找环境友好型材料势在必行。纸作为一种普遍存在的天然材料在近几年广泛引起了人们的关注，其原料丰富，廉价易得，是一种可降解的理想材料，用其代替传统的塑料等材料大大减轻了环境压力。纸的应用领域广泛，可用于临床诊断，食品质量控制和环境监测等分析检测技术领域。透明纸是一种新型的纸，其不仅具有普通纸的性质，而且具有透明性的优点，用透明纸作为基板，克服了普通纸不透明的缺点。

在纸基分析检测领域，一些功能材料像：碳纳米管、石墨烯等的应用能提高分析设备的性能，将碳纳米管整合到纸中使纸基材具有高导电性，但碳纳米管和石墨烯的合成需要特殊的设备，并且通常是复杂和昂贵的，而且与纸基设备的结合也是麻烦的。因此，寻找能与纸的结合能力强的，并且结合后性能好的功能材料是至关重要的。

氧化锌纳米线是一种半导体材料，具有压电、光致发光、紫外光响应和良好的生物可兼容性等性质，是一种很有应用潜质的多功能材料。因其生物兼容性好，可以提高荧光强度，所以可以和透明纸结合，进行免疫检测，结合后的设备既具有透明纸的透明性、柔性等优点又具有氧化锌的独特性质，氧化锌的存在使得在荧光免疫检测中可以不使用放大信号物质，操作更简单。此设备实现了可降解、低成本和检测灵敏度高，将氧化锌纳米线与透明纸结合的分析检测设备目前还没有相关报道。

发明内容

本发明针对当前荧光免疫检测的分析设备存在的设备材料难降解产生的环境污染问题以及免疫检测中需要使用放大信号物质等使检测过程复杂化，提出了一种将氧化锌纳米线与透明纸基板相结合的方法，进行荧光免疫检测，此方法使得设备更简单、具有柔性、低成本可降解的绿色分析检测设备。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种基于氧化锌纳米线的透明纸基检测分析设备，包括以下步骤：

(1)利用碱尿素低温溶解方法制成透明纸，然后留作后续备用；

(2)配制氧化锌纳米粒子的胶体种子溶液，备用；

(3)将步骤(1)中制作的透明纸放在步骤(2)中的胶体种子溶液中放在烘箱中60-80℃一段时间，之后将透明纸从种子溶液中取出干燥，制作负载有氧化锌纳米粒子的透明纸，备用；

(4)配制氧化锌纳米线的生长液，备用；

(5)采用水热法将步骤(3)中制备的负载有氧化锌纳米粒子的透明纸放在步骤(4)中的生长液中，放在烘箱中80-90℃，一段时间，取出并用去离子水冲洗，室温自然晾干，得到氧化锌纳米线纸基板，备用；

(6)荧光免疫分析检测，在步骤(5)制备的长了氧化锌纳米线纸基板上喷蜡打印反应区域，首先在反应区域固定羊抗兔免疫球蛋白,然后加入含有兔子免疫球蛋白的样品溶液，再加入异硫氰酸荧光素标记的羊抗兔免疫球蛋白,最后测荧光强度；再在未长氧化锌的透明纸上进行同样的操作做对比试验。

优选的，所述步骤(1)中利用碱尿素低温溶解方法制成透明纸，具体为将棉短绒溶解在预冷的碱尿素溶液中，形成黏胶溶液，涂膜固化后形成凝胶膜，经干燥后制备成透明纸。

优选的，所述步骤(2)采用配制氧化锌纳米粒子的胶体种子溶液，具体步骤如下：

A、配制1-4mmol/L二水乙酸锌的无水乙醇溶液和氢氧化钠的无水乙醇溶液，分别取20mL的配制好的溶液于2个烧杯中，均60-80℃剧烈搅拌，分别得到对应的乙醇溶液；

B.再取20mL的无水乙醇加入步骤A中得到的二水乙酸锌的乙醇溶液中，放在60-80℃烘箱中10-30min；

C.将步骤A中得到的氢氧化钠的乙醇溶液和步骤B中得到的溶液均冷却至室温，之后将氢氧化钠的乙醇溶液缓慢的加入步骤B中得到的溶液，最终得到混合溶液，将此混合液放入烘箱中60-80℃持续1-5h,形成氧化锌纳米粒子的胶体种子溶液。

优选的，所述步骤(3)所述的放在烘箱中60-80℃的一段时间为：1-5min，之后将透明纸从种子溶液中取出干燥，干燥温度为60-80℃并保持2-5min烘干,得到负载有氧化锌纳米粒子的透明纸。