[发明专利]一种基于聚合物点的光电和温度双信号响应的唾液酸生物传感器的制备与应用

说明书

本发明公开一种基于聚合物点的光电和温度双信号响应的唾液酸生物传感器的制备与应用。该传感器利用富勒烯（C₆₀）和金锥两种纳米材料作为传感器的基底，利用Au‑S键的键合作用固定巯基苯硼酸（MPBA）分子，使其捕获大量的唾液酸（SA）分子。利用间四苯酚掺杂的聚合物点（TPP‑pdot）功能化的扇形金红石型的二氧化钛（R‑TiO₂）标记的抗体作为探针分子，既具有优异的光电流响应又有良好的温度响应，得到一种双信号读出模式。基于以上优点，构制了一种双信号响应的生物传感器，实现了对唾液酸的高灵敏检测，该传感器相比于传统的单信号读出的传感器，准确度更高，稳定性更好，很大程度上避免了检测结果的假阳性或者假阴性。

技术领域

本发明属于新型纳米材料制备与应用和生物免疫传感检测领域，具体设计了一种基于聚合物点的光电和温度双信号响应的生物传感器用于高灵敏检测唾液酸分子。

背景技术

唾液酸分子（sialic acid, SA），是一种广泛存在于人体各种组织细胞的乙酰化的衍生物，与生物体的各种生物功能相关，参与生物体的多种生理过程。研究表明，人体血清内SA含量的升高与肿瘤的发展有着密切的关系，因此发展一种灵敏的实用性高的检测方法实现对血清中SA的检测对相关疾病的早期筛查和检测都有重要的意义。到目前为止，已经有一系列方法都可以用于SA含量的检测，比如：荧光分析、质谱分析、高效液相色谱等。但这些检测方法都需要昂贵的检测仪器，复杂的操作流程和繁冗的前期准备，因此很大程度上限制了其应用和发展。因此发展一种简单、快速、操作简单且准确度高，检测限低的SA的检测方法对临床医疗检测方面有着非常重大的现实意义。

光电化学（PEC）传感器是近年来新出现并迅速发展的一种分析方法，是基于光敏材料的光电转换性能来确定待测物质含量的一类传感器。其基本的检测原理是：在一定波长的光照下，光敏材料经由电子激发及电荷转移而产生电信号，待测物质经过物理或化学作用而导致的相应电信号的改变，从而达到目标分析物的测定。由于检测信号-电信号和背景信号-光信号的完全分离，使得光电传感器的背景信号值大大减小，因此相比于传统的电化学传感器，光电传感器的灵敏度更高，检测限更低。除此之外，光电传感器还具有操作简便、易于小型化、可连续快速、自动化检测分析等优点，近年来在医疗检测，环境监测和食品安全等领域，PEC传感器都展现出独一无二的分析优势和广阔的应用前景。

光热传感器是一种新兴的可用于生物分子灵敏检测的分析方法，是基于光热材料（比如普鲁士蓝，碳材料和金纳米材料等）的光热转换特性来确定待测分子含量的一类传感器。在红外光或者近红外光的照射下，光热材料会将光信号转换成温度信号，待测物量的改变引起温度信号的变化，据此可以实现对待测物的定量检测。检测信号的易读出和红外光的能量小对生物分子损伤小是光热传感器的两大优势，因此，光热传感器是一种便携式的，经济的，实用性强的分析检测工具。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于聚合物点的光电和温度双信号响应的生物传感器及其制备方法和应用。

为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：

1. 一种基于聚合物点的光电和温度双信号响应的生物传感器的制备方法与应用，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在湿润的麂皮上依次用50纳米和30纳米的氧化铝粉末对玻碳电极（GCE）进行机械打磨抛光，直至电极表面光亮洁净，用去离子水冲洗电极表面残余的氧化铝粉末，最后用无水乙醇和二次去离子水进行彻底清洗；

（2）滴加3μL浓度为3mg/mL的富勒烯（C₆₀）溶液至抛光干净的玻碳电极表面，放至红外灯箱内烘干后取出，室温下冷却，制得C₆₀修饰得玻碳电极；

（3）滴加3μL浓度为3mg/mL的金纳米（Au）溶液于步骤（2）所制得的电极表面，放至红外灯箱内烘干，冷却至室温，制得Au/C₆₀修饰的玻碳电极；