[发明专利]一种微通道内氧化锌-聚丙烯酸钠复合纳米棒阵列的制备方法

说明书

本发明涉及一种微通道内氧化锌‑聚丙烯酸钠复合纳米棒阵列的制备方法，包括：用高锰酸钾溶液活化微通道内表面，然后将锌盐与氨水混合溶液、乙醇胺溶液同时注入微通道内，冲洗，烘干，再向微通道内通入硅烷偶联剂溶液，孵育，冲洗，真空热固化，随后交替通入聚丙烯酸钠溶液与阳离子聚电解质溶液，即得。本发明利用湿化学合成方法与微流控技术，实现了在微通道内表面构筑氧化锌‑聚丙烯酸钠复合纳米棒阵列，操作简单，易于重复，所构筑的氧化锌‑聚丙烯酸钠复合纳米棒阵列具有比表面积大、荧光增强效应强，非特异性吸附少及易于修饰抗体的特点，并结合微流控技术，其有望成为一种有效的免疫荧光检测工具，并应用于疾病诊断、食品安全分析等领域。

技术领域

本发明属于免疫荧光检测领域，特别涉及一种微通道内氧化锌-聚丙烯酸钠复合纳米棒阵列的制备方法。

背景技术

微流控技术通常是指在微通道内(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为微升至纳升)所涉及的相关科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科，其中分析检测是其最为主要的应用方向之一。微流控检测技术一般具有样品消耗少、检测速度快、操作简便及便于携带等优点，适用于即时诊断。通过在微通道内表面进行功能化修饰，如微纳结构阵列的构筑及功能因子的填充，可将纳米材料科学与微流控技术进行很好的结合，从而有效地提升微流控器件的性能，其中微流体化学法被认为是一种较为理想的微通道内修饰手段，其可以实现在封闭微通道内构筑微纳结构阵列。

免疫荧光检测是一种应用广泛的光学检测手段，具有特异性强、敏感性高、速度快的特点，但非特异性荧光污染是其经常面对的难题，常用于观察细胞和组织中蛋白表达情况，因其也可对生物标志物和病原微生物进行有效检测，免疫荧光检测也成为疾病诊断和食品安全分析的一种有效检测手段。

氧化锌具有3.37eV的宽带隙以及在室温下具有60meV的高激发结合能，是一种理想的生物检测用荧光增强材料。氧化锌显著的荧光增强性能使其可用于多种生物医学测试以及高通量蛋白检测。已有研究表明，氧化锌纳米棒阵列具有高比表面积为其提供了更多的结合位点，极大地增强荧光染料的荧光强度，提高了荧光强度并且使器件更灵敏，检测限更低。

聚丙烯酸钠是一种亲水性的阴离子聚电解质，可以有效地抵抗蛋白的非特异性吸附，从而对免疫荧光检测中出现非特异染料进行有效抑制，并且其含有丰富的羧基官能团也十分有利于相关抗体和蛋白进一步修饰和功能化，已被成功应用于肿瘤标志物的免疫荧光检测。

综上所述，结合微流控技术，将氧化锌与聚丙烯酸钠进行结合可作为一种较为理想的荧光检测材料，先采用流体化学法在微通道内构筑氧化锌纳米棒阵列，利用层层自组装方法在其表面修饰聚丙烯酸钠，由此在微通道内表面完成复合纳米棒阵列的构筑，最终可根据目标检测蛋白进行相应抗体的修饰，从而可将其应用于疾病诊断和食品安全分析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种微通道内氧化锌-聚丙烯酸钠复合纳米棒阵列的制备方法，该方法利用湿化学合成方法与微流控技术，实现了在微通道内表面构筑氧化锌-聚丙烯酸钠复合纳米棒阵列，该方法操作简单，易于重复，所构筑的氧化锌-聚丙烯酸钠复合纳米棒阵列具有比表面积大、荧光增强效应强，非特异性吸附少及易于修饰抗体的特点，并结合微流控技术，其有望成为一种有效的免疫荧光检测工具，并应用于疾病诊断、食品安全分析等领域。

本发明的一种微通道内氧化锌-聚丙烯酸钠复合纳米棒阵列的制备方法，具体步骤为：

(1)将高锰酸钾溶液注入微通道内，活化，得到已活化的微通道内，将锌盐与氨水混合，得到锌盐混合液，与乙醇胺溶液以相同的速度同时注入已活化的微通道内反应，冲洗，烘干，得到内表面构筑有氧化锌纳米棒阵列的微通道，其中高锰酸钾溶液的浓度为5-10mM，锌盐混合液中锌盐的浓度为0.025-0.1M，锌盐混合液中氨水的体积分数为7.5-30％v/v；