[发明专利]一种基于铜纳米簇-共振能量转移体系构建的免疫传感器的制备方法

说明书

一种基于铜纳米簇‑共振能量转移体系构建的免疫传感器的制备方法及应用，该发明属于纳米材料与共振能量转移FRET领域；本发明以牛血清蛋白BSA包裹的铜纳米团簇Cu NCs作为能量供体，并在其表面利用L‑抗坏血酸原位生长金纳米粒子Au NPs作为能量受体，得到Cu NCs‑Au NPs三维共振结构，供受体对之间通过偶极‑偶极的非辐射作用方式传递能量，其传递速率与距离的六次方呈反比，二者之间光谱的高比率重叠以及超近的配对距离，显著猝灭了Cu NCs的ECL发射并控制发光强度在合理范围内，为生物标志物的痕量检测提供了一种新的ECL‑FRET能量转移新模型，为猝灭型ECL传感体系的机理探究提供了一种全新的思路。

技术领域

本发明属于纳米科学与免疫分析领域。

背景技术

铜纳米团簇是纳米科学发展所兴起的一种新型纳米材料，其良好的光学稳定性，大的斯托克位移，高的量子产率以及良好的生物相容性为其在生物传感领域的应用奠定了坚实的基础。铜纳米团簇能够在碱性环境中被核酸、配基、蛋白质等多种微还原剂合成，其中以牛血清蛋白为模板的铜纳米团簇在低电势下表现出了较短波长的电致光信号，同时，其表面包覆的牛血清蛋白暴露出大量的官能团活性位点，为生物分子的修饰提供了极大的便利，相较于半导体量子点等电致发光体在免疫分析中有着得天独厚的优势。然而，其较高的电致发光效率也让传感平台的信号难以控制，基于此我们提出利用共振能量转移体系来控制其发光强度使其能够满足目标物痕量分析的需要，旨在为猝灭型ECL传感体系的机理探究提供了一种全新的思路。

发明内容

本发明的技术任务之一是为了弥补现阶段ECL-FRET模型证据的不足，提供一种CuNCs-Au NPs三维共振结构的制备方法。该方法以实现共振能量转移要满足的三个条件为抓手，摆脱了传统ECL-FRET传感模型单纯强调光谱重叠的片面行为，重点探究验证猝灭效率与共受体之间距离的关系，为猝灭型ECL传感体系的机理探究提供了一种全新的思路。

本发明的技术任务二是提供所述ECL-FRET模型在生物传感领域的用途，基于该模型研发的生物传感器能够快速检测降钙素原，灵敏度高，检出限低，重现性好，在临床检测中有着广阔的应用前景。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

1. 一种基于铜纳米簇-共振能量转移体系构建的免疫传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1) 将玻碳电极分别在乙醇和去离子水中超声清洗30 s，依次用1.0 μm, 0.3 μm和0.05 μm的Al₂O₃抛光粉对其抛光使之类似镜面般光滑，用氮气吹干；

(2) 将6 μL分散均匀、浓度为1 ~ 3 mg/mL的Cu NCs-Au NPs溶液滴涂至玻碳电极表面，室温下自然晾干；

(3) 将上述晾干的玻碳电极插入5 ~ 10 μg/mL的重组蛋白A溶液中，于4 ^oC下孵化30 min，超纯水洗净，室温下自然晾干；

(4) 滴加6 μL 质量分数为0.1%的牛血清蛋白溶液，使之封闭非特异性活性位点，用pH 7.4的磷酸盐缓冲溶液冲洗电极表面，室温下自然晾干；

(5) 滴加6 μL浓度为1 ~ 2 μg/mL的抗体标准溶液，于4 ^oC下孵化1 h，用pH 7.4的磷酸盐缓冲溶液冲洗电极表面，4 ^oC晾干；

(6) 滴加6 μL未知浓度的对应于抗体的抗原溶液，于4 ^oC下孵化1 h，用pH 7.4的磷酸盐缓冲溶液冲洗电极表面，4 ^oC晾干，传感器构建完毕。

2.所述的一种基于铜纳米簇-共振能量转移体系构建的免疫传感器的制备方法，所述Cu NCs-Au NPs溶液，按以下步骤制备：