[发明专利]一种基于金功能化钛掺杂溴氧铋微球的电化学发光传感器的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种基于金功能化钛掺杂溴氧铋微球的电化学发光传感器的制备方法及应用，属于电化学分析和生物传感器领域。本发明制备的钛掺杂溴氧铋微球具有大的比表面积和稳定的电化学发光信号。用金纳米粒子功能化后，其导电性提高，电化学发光信号进一步增强。本发明将金功能化钛掺杂溴氧铋作为发光材料和基底，制备了一种无标记型电化学发光传感器，用于N‑端脑钠肽前体的灵敏检测，其线性范围为1 pg·mL^‑1‑50 ng·mL^‑1，检测限为0.33 pg·mL^‑1。

技术领域

本发明涉及一种基于金功能化钛掺杂溴氧铋微球的电化学发光传感器的制备方法及应用。具体是采用金功能化钛掺杂溴氧铋微球作为发光材料和基底，制备了一种检测N-端脑钠肽前体的无标记型电化学发光传感器，属于电化学分析和生物传感器领域。

背景技术

心力衰竭是全球最严峻的健康问题之一，全世界有2300多万人患有心力衰竭。心衰的发病率逐年升高，迫使我们必须重视对心衰早期正确的诊断和治疗，以延长病人的寿命、改善其生活质量。作为心功能紊乱最敏感和特异的指标，N-端脑钠肽前体在心力衰竭的筛选、疗效评估和预后判断中具有重要的价值。如何实现对N-端脑钠肽前体的高效灵敏准确地检测是目前亟待解决的问题。

目前检测N-端脑钠肽前体的分析方法主要有放射免疫检定法和酶联免疫分析法，尽管这两种方法有一定的优越性，但也存在着明显的局限性，其中放射免疫检定法存在放射性废物处理等问题、设备复杂，酶联免疫分析法测定周期长、重现性较差、灵敏度较低。为了克服以上传统分析方法的弊端，本发明制备了一种操作简单快速、灵敏度高的电化学发光传感器用于N-端脑钠肽前体的检测。

电化学发光是由电化学反应直接或间接引发的化学发光现象，作为电化学和化学发光互相交叉渗透的产物，该方法既有发光分析的超高灵敏度，又结合了电化学电位可控的优点，所以引起了分析化学和生物分析等诸多领域的高度重视。目前用于检测N-端脑钠肽前体的电化学发光传感器大多是基于夹心型免疫传感策略，该传感策略标记步骤复杂、实验成本高且耗时长。基于此，本发明制备了一种无标记型检测N-端脑钠肽前体的电化学发光传感器，该传感器具有制备简单、响应迅速、成本较低等优点。

传统电化学发光材料如鲁米诺、三联吡啶钌等具有在电极表面固定困难、发光信号不稳定等缺点。因此，本发明制备了一种金功能化钛掺杂溴氧铋微球，并发现该材料能够产生稳定的电化学发光信号且易于固定在电极表面，该材料在电化学发光传感器中的应用尚属首次。本发明制备的钛掺杂溴氧铋微球具有大的比表面积和稳定的电化学发光信号。用金纳米粒子将其功能化后，金功能化钛掺杂溴氧铋微球的导电性提高，电化学发光信号进一步增强，其电化学发光信号为钛掺杂溴氧铋微球的两倍以上。本发明将金功能化钛掺杂溴氧铋微球作为发光材料和基底，制备了一种无标记型电化学发光传感器，用于N-端脑钠肽前体的灵敏检测。本发明制备的电化学发光传感器对N-端脑钠肽前体的检测范围为1pg·mL^-1-50 ng·mL^-1，检测限达到0.33 pg·mL^-1。该传感器可有效用于N-端脑钠肽前体的分析检测，具有制备简单快速、分析成本低、灵敏度高等优点。

发明内容

本发明的目的之一是合成花状钛掺杂溴氧铋微球并将其作为电化学发光材料。花状溴氧铋微球具有较大的比表面积，钛的掺杂使其比表面积增大，并在界面形成异质结。

本发明的目的之二是用金纳米粒子将钛掺杂溴氧铋微球功能化以提高其导电性。金纳米粒子提高了钛掺杂溴氧铋微球的导电性，此外，金纳米粒子具有良好的生物相容性，能够通过金-氨键与抗体连接。

本发明的目的之三是提供一种简单易行的N-端脑钠肽前体传感器的制备方法。将金功能化钛掺杂溴氧铋微球作为发光材料和基底，不需要复杂繁琐的标记技术，即可实现对N-端脑钠肽前体的快速灵敏检测。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：