[发明专利]一种电化学信号标记材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种电化学信号标记材料的制备方法，具体包括以下步骤：将金属离子负载到表面含有丰富氨基官能团的聚合物微球表面，再通过硅烷化试剂水解在所述微球表面包裹一层硅壳，最后利用氨基硅烷化试剂水解在所述硅壳表面修饰上氨基，即可得到电化学信号标记材料。采用该方法制备的电化学信号标记材料无需消解即可提供强且稳定的电化学信号，而且一颗载体球表面可以结合多个金属离子，实现了金属离子信号的集成和放大。还可以在制备的电化学信号标记材料表面进一步修饰上羧基或者巯基，也可以直接利用材料表面的氨基共价偶联探针分子，得到稳定的靶标探针，进一步可建立稳定的电化学免疫传感器，具有重大的实用价值。

技术领域

本发明涉及电化学信号标记领域，具体涉及一种电化学信号标记材料的制备方法。

背景技术

电化学分析法是一种通过检测目标分析物的电化学性质，从而实现对目标物进行定性或定量检测的电化学方法。由于并非所有的待检物均具备或者具备较强的电化学信号，因此需要通过给予待检物一个具有电化学信号的标签来实现此类物质的电化学检测。在实际应用中，常规的电化学分析手段难以满足低浓度目标分析物的检测需求，因此，发展灵敏度更高的电化学检测方法一直是研究的热点以及难点。为了提高分析方法的灵敏度，一般采取某些纳米材料作为电化学信号标记材料。不仅可以提高抗原/抗体的固载量，还可以提高电极表面电子的传递，从而达到增强检测信号和灵敏度的目的。为了建立高灵敏的电化学免疫方法，电化学信号标记材料的设计和合成一直是研究的关键技术之一。

由于金属离子的信号强且易于判读，因此可以采用量子点或者金属纳米颗粒作为信号标记材料，通过测量其溶出伏安信号进行定量检测目标分析物。该方法具有较高的灵敏度，但是该方法一般需要对信号标记材料进行消解，将量子点或者金属纳米颗粒转换为离子形态才可进行检测。这就导致操作步骤繁琐、耗时，影响到实际应用。

发明内容

针对现有的信号标记材料在实际应用中存在的问题，本发明构建了一种新型的金属离子微球，其作为电化学信号标记材料无需消解即可提供强且稳定的电化学信号。

本发明的目的是通过以下的技术方案实现的：

一种电化学信号标记材料的制备方法具体包括以下步骤：

(1)将金属离子负载到表面含有丰富氨基官能团的聚合物微球表面，具体方法为：将表面含有丰富氨基官能团的聚合物微球加入金属离子的无机盐溶液中，室温下反应0.5-2h，使金属离子以静电引力和配位键的形式与微球表面的氨基结合。反应结束后依次采用超纯水和无水乙醇多次离心洗涤。最后用无水乙醇溶液重新分散负载有金属离子的微球。

(2)利用硅烷化试剂水解依次在微球表面修饰硅壳和氨基。具体方法为：采用聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液重新分散步骤1)得到的负载有金属离子的微球，然后用无水乙醇多次离心洗涤；再用无水乙醇分散，加入氨水和硅烷化试剂的乙醇溶液，每隔18-24h补加一次硅烷化试剂的乙醇溶液，补加3-5次后用无水乙醇多次离心洗涤；再用无水乙醇分散，加入氨水和氨基硅烷化试剂的乙醇溶液，置于摇床上反应24-48h，离心，沉淀依次用无水乙醇和超纯水多次离心洗涤；最后用超纯水重新分散，得到表面富含氨基的金属离子微球，即电化学信号标记材料。

优选地，步骤(1)所述聚合物微球的粒径为0.1-1μm。

更加优选地，步骤(1)所述聚合物微球为苯乙烯-丙烯酰胺微球。

优选地，步骤(1)所述金属离子为Cu²⁺、Zn²⁺或Cd²⁺。

优选地，步骤(2)所述硅烷化试剂为正硅酸乙酯，所述氨基硅烷化试剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷。