[发明专利]一种可视化的纸基生物阴极光电化学传感器的构建方法

权利要求书

1.一种可视化的纸基生物阴极光电化学传感器的构建方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）将氟掺杂氧化锡（FTO）导电玻璃裁剪成1 cm×5 cm尺寸，依次放入丙酮、无水乙醇、超纯水超声处理10~20 min，然后放入40~60 ℃烘箱30 min干燥；

（2）以导电玻璃作为基底，利用水热合成法在导电玻璃表面制备碘化银/二氧化铈纳米复合材料作为光电阳极；

（3）设计能够实现可视化检测两种生物标志物的纸芯片作为生物阴极；

（4）在准备好的纸基生物阴极表面修饰对应两种标志物的适配体链用于捕获癌细胞，然后用牛血清白蛋白封闭工作电极表面的活性位点；

（5）将纸基折叠到相应位置，把不同浓度的癌细胞加入到修饰后的纸基生物阴极的工作区域表面，然后在纸基显色区域加入由TMB和H₂O₂溶液构成的显色剂，对目标物进行肉眼可视化的预判；

（6）将显色反应结束的生物阴极用超纯水冲洗三次，将其和步骤（2）中制备的光电阳极用外部导线与数字万用表连接，构建纸基生物阴极光电化学传感器。

2.根据权利要求 1 所述的一种可视化的纸基生物阴极光电化学传感器的构建方法，其特征是：步骤（1）中是将FTO导电玻璃裁剪成1 cm×5 cm尺寸，依次放入丙酮、无水乙醇、超纯水超声处理10 min然后放入60 ℃ 烘箱30 min干燥。

3.根据权利要求 1 所述的一种可视化的纸基生物阴极光电化学传感器的构建方法，碘化银/二氧化铈纳米复合材料的制备；其特征是：首先将0.20 g二氧化铈和0.033 g碘化钾溶于60 mL超纯水中，搅拌30 min使其充分溶解混合，随后加入2 mL 0.1 M的硝酸银溶液, 然后把混合溶液转移到100 mL内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内并将（1）中处理好的FTO导电玻璃置于反应釜中封闭拧紧，置于预热180゜C的烘箱反应12 h，反应完毕后冷却至室温，取出FTO导电玻璃，用二次水冲洗三次并在室温下干燥，即可得到碘化银/二氧化铈纳米复合材料。

4.根据权利要求 1 所述的一种可视化的纸基生物阴极光电化学传感器的构建方法，设计能够实现可视化检测两种生物标志物的纸芯片作为生物阴极，其特征是：在计算机上利用AI软件设计如附图1所示的纸芯片的疏水蜡批量打印图案，然后将纸芯片剪裁成A4大小的纸，利用蜡打印机将设计的疏水蜡批量打印图案打印到A4纸上，随后将其放置到烘箱中加热直至蜡融化并浸透整个纸的厚度，形成疏水区域，最后采用丝网印刷的方法，将工作电极依次印刷到纸芯片。

5.根据权利要求 1 所述的一种可视化的纸基生物阴极光电化学传感器的构建方法，在准备好的纸基生物阴极表面修饰对应两种标志物的适配体链用于捕获癌细胞，然后用牛血清白蛋白封闭工作电极表面的活性位点，其特征是：对步骤（3）中制备好的纸芯片进行功能化，首先原位生长金纳米粒子在工作区域便于适配体的连接，然后在其表面滴加10 μL由适配体1和适配体2构建的组合信号探针，在黑暗的室温环境下反应15 h。

6.根据权利要求 1 所述的一种可视化的纸基生物阴极光电化学传感器的构建方法，将纸基折叠到相应位置，把不同浓度的癌细胞加入到修饰后的纸基生物阴极的工作区域表面，然后在纸基显色区域加入由TMB和H₂O₂溶液构成的显色剂，对目标物进行肉眼可视化的预判，其特征是：将步骤（4）中处理好的纸芯片用磷酸缓冲溶液（PBS）进行冲洗，干燥后折叠使工作区域与显色区域接触，然后将由5 μL MUC1和5 μL miRNA-21目标物构成的混合液滴加在工作区域1，在室温下反应30 min，然后滴加PBS和1% 牛血清白蛋白（BSA）阻止非特异性结合位点，反应结束后将纸芯片展开，滴加10 μL TMB和H₂O₂溶液构成的显色剂在对应的显色区域，3分钟时观察颜色深浅程度即可对目标物浓度进行肉眼可视化的预判，同理，将5μL 1号目标物MUC1和5 μL 2号目标物miRNA-21分别滴加到工作区域2和工作区域3表面同样可实现可视化比色检测。

7.根据权利要求 1 所述的一种可视化的纸基生物阴极光电化学传感器的构建方法，其特征是：将步骤（5）中比色反应结束的生物阴极工作区域用超纯水冲洗三次，然后将其与步骤（2）构建的光电阳极通过导线和数字万用表相连接，实现了对两种目标物的即时检测。