[发明专利]基于CeO2

说明书

本发明涉及基于CeO₂‑CdS减弱型的脑利钠肽抗原光电化学传感器的制备方法。本发明以CeO₂‑CdS作为基底材料并用可见光照射来获得光电流。CdS与CeO₂能带匹配良好，使光电转换效率大大提高。二氧化硅‑聚多巴胺‑银纳米复合物具有较大的空间位阻，其次银纳米颗粒与基底CdS之间存在能量转移，使光电响应实现双重减弱，增加了光电响应的变化值，从而提高了该传感器的灵敏度。根据不同浓度的待测物对光电信号强度的影响不同，实现了对脑利钠肽抗原的检测。其检测限为0.05 pg/mL。

技术领域

本发明涉及基于CeO₂-CdS减弱型的脑利钠肽抗原光电化学传感器的制备方法，具体是以CeO₂-CdS作为基底材料，以二氧化硅-聚多巴胺-银纳米复合物作为二抗标记物，制备一种检测脑利钠肽抗原的光电化学传感器，属于新型功能材料与生物传感检测技术领域。

背景技术

心力衰竭简称心衰，是指由于心脏的收缩功能和/或舒张功能发生障碍，不能将静脉回心血量充分排出心脏，导致静脉系统血液淤积，动脉系统血液灌注不足，从而引起心脏循环障碍症候群，此种障碍症候群集中表现为肺淤血、腔静脉淤血。心衰并不是一个独立的疾病，而是心脏疾病发展的终末阶段。其中绝大多数的心力衰竭都是以左心衰竭开始的，即首先表现为肺循环淤血。近年来，因心衰而导致的死亡率逐年上升，严重影响了人们的生产和生活。B型尿钠肽又称脑利钠肽作为心衰定量标志物，不仅反映左室收缩功能障碍，也反映左室舒张功能障碍、瓣膜功能障碍和右室功能障碍情况。在急性呼吸困难患者中有30 ~40%存在急诊医生难以确诊而影响预后，以100 pg/mL作为临界值的阴性预测值达到90 %，可以减少74 %的临床不确定性；而超过400 pg/mL提示患者存在心衰的可能性达95 %。因此，构建一种快速、灵敏的检测脑利钠肽的分析方法十分重要。目前已有的脑利钠肽的检测方法有很多，如酶联免疫分析、荧光分析、电化学发光分析等等。但酶联免疫分析操作复杂繁琐；荧光分析可控性差，毒性大；化学发光免疫分析检测时间长。本发明设计了一种夹心型光电化学传感器，夹心型传感器检测灵敏，准确度高，稳定性好，本发明设计的夹心型光电化学传感器检测简单快速，稳定无毒，对脑利钠肽的检测限达到0.05 pg/mL。

CeO₂，一种典型的半导体材料，因其制备简单，带隙宽度合适，广泛应用于光催化降解中，本发明采用CeO₂作为光敏材料，其在可见光下可以产生光电流。但由于其对光的利用率不高，利用窄带隙的CdS对其进行复合修饰。CdS具有良好的光敏性，制作成本低，其与CeO₂具有良好的能级匹配，复合之后使光电转换效率有了极大的提高。并且，CdS水溶性好，与CeO₂复合后，增强了复合物的水溶性，有利于材料的分散，增加了材料的吸光面积进而提高了复合物的光电响应。二氧化硅，一种常用的半导体纳米材料，广泛应用于电化学分析中。聚多巴胺具有良好的生物相容性和弱的还原能力，用聚多巴胺包覆的二氧化硅具有更大的空间位阻，使得光电响应降低；其次，聚多巴胺的弱还原能力使银纳米颗粒原位还原在其表面，银与基底CdS之间存在能量转移，使得光电化学响应进一步减弱，增大了信号的变化值，提高了传感器的灵敏度。

光电化学传感器是基于物质的光电转换特性来确定待测物浓度的一类检测装置。光电化学检测方法具有设备简单、灵敏度高、易于微型化的特点，已经发展成为一种极具应用潜力的分析方法，在食品、环境、医药等领域具有广阔的应用前景。CeO₂-CdS复合材料在光电化学传感器方面未见报道，本发明基于CeO₂-CdS复合材料作为基底材料，以二氧化硅-聚多巴胺-银纳米复合物作为二抗标记物，根据不同浓度的待测物对光信号强度的影响不同，实现了对脑纳利肽抗原的检测。本发明制备的光电化学传感器具有制作简单、成本低、检测快速和灵敏度高等特点，实现了在可见光范围内对脑纳利肽抗原的稳定、灵敏检测，有效克服了目前对脑纳利肽抗原检测方法的不足。

发明内容