[发明专利]一种基于多级微米立方锡酸锌复合材料的光电化学心肌钙蛋白I传感器的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种基于多级微米立方锡酸锌复合材料的光电化学心肌钙蛋白I传感器的制备方法及应用，属于光电化学传感器领域。以聚吡咯/氮缺位的石墨相氮化碳为模板，合成多级结构的Zn₂SnO₄立方体，用氮、硫掺杂的石墨烯量子点N,S‑GQDs来敏化Zn₂SnO₄，增强其可见光吸收，再原位生长CdS纳米粒子，得到光电活性显著提高的多级微米立方锡酸锌复合材料Zn₂SnO₄/N,S‑GQDs/CdS，通过层层自组装方法，将心肌钙蛋白I抗体、牛血清白蛋白和心肌钙蛋白I抗原组装到Zn₂SnO₄/N,S‑GQDs/CdS复合材料上，利用Zn₂SnO₄/N,S‑GQDs/CdS优异的光电活性以及心肌钙蛋白I抗原抗体之间的特异性结合，实现对心肌钙蛋白I的超灵敏检测，这对心肌钙蛋白I的分析检测具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种基于多级微米立方锡酸锌复合材料的光电化学心肌钙蛋白I传感器的制备方法及应用，使用电化学工作站以三电极体系进行测试，以LED灯为光电化学发光信号源，以聚吡咯/氮缺位的石墨相氮化碳为模板，合成多级结构的Zn₂SnO₄立方体，用N,S-GQDs来敏化Zn₂SnO₄，再原位生长CdS纳米粒子，得到光电活性显著提高的多级微米立方锡酸锌复合材料Zn₂SnO₄/N,S-GQDs/CdS，以Zn₂SnO₄/N,S-GQDs/CdS作为基底材料，制备了一种基于多级微米立方锡酸锌复合材料的光电化学心肌钙蛋白I传感器，属于光电化学传感器领域。

背景技术

流行病学数据表明心血管疾病是世界死亡率升高的主要原因之一。出于这个原因，欧洲美国心脏病学会和美国心脏病学会委员会决心建议人类CRP与人心肌肌钙蛋白进行高灵敏度测试。人的心肌钙蛋白I是心肌钙蛋白复合物的亚单位之一，具有较高的心肌特异性及敏感度，是心肌损伤的特异性生物标志物，被称为临床的“黄金标准”。因此，对心肌钙蛋白I的早期诊断很重要。

目前，心肌钙蛋白I的测定方法很多，1987年Commins采用多克隆抗体建立放射免疫分析法检测心肌钙蛋白I浓度；Larued等的心肌钙蛋白I单抗酶免疫检测法；还有研究者将金或硒标记单克隆抗体与免疫层析技术相结合，用纸条法定量或半定量检测心肌钙蛋白I浓度。应当注意的是，虽然心肌钙蛋白I的检测方法很多，但因其定量测定受到许多因素的影响，具有灵敏度低，检测周期长，步骤繁琐等缺点。为了克服以上传统分析方法的缺点，本发明设计了一种特异性强，灵敏度高，选择性好，操作快速简便的光电化学免疫分析方法。

本发明利用光电化学分析法，以聚吡咯/氮缺位的石墨相氮化碳为模板，合成多级结构的Zn₂SnO₄立方体，其较大的表面积和优良的导电性能能够有效减小背景信号并提高传感器的导电性。用N,S-GQDs来敏化Zn₂SnO₄，增强其可见光吸收。再原位生长CdS纳米粒子，得到光电活性显著提高的多级微米立方锡酸锌复合材料Zn₂SnO₄/N,S-GQDs/CdS。该复合材料具有非常优异的光电化学活性，提高了传感器的灵敏度，扩宽了线性范围，有效地降低了传感器的检出限，实现了对心肌钙蛋白I的超灵敏分析。该方法具有成本低、灵敏度高、特异性好、检测快速等优点，而且制备过程较为简单，为目前有效检测心肌钙蛋白I提供了新途径。

发明内容