[发明专利]一种纳米金修饰电极的制备方法及其在血红蛋白生物分子测定中的应用

说明书

本发明提供了一种纳米金修饰电极的制备方法及其在血红蛋白生物分子测定中的应用。利用溶胶法制备了金纳米粒子，并修饰在金电极表面制备成纳米金修饰电极，该电极可用于测定牛血红蛋白。纳米金修饰电极具有良好的生物共容性，且纳米金较大的比表面积增强了血红蛋白在电极表面的吸附，提高了血红蛋白的电化学响应，大幅提高其灵敏度，可用于特定生物传感器的制备。

技术领域

本发明属于生物分子检测传感器领域，涉及一种纳米金修饰电极的制备方法及其在血红蛋白生物分子测定中的应用。

背景技术

纳米粒子具有量子尺寸效应和高比表面积的功能化，且具有异常的光学、电学、磁学和结构特性。将其结合到生物分子表面上时，产生的生物共轭物种由于尺寸依赖性和维度与生物大分子类似，很适合作为活性磁共振成像、药物释放/输运的大循环载体和组织工程的结构构架。同时又能用在分子识别和标记、DNA传感器和生物芯片中。由于金纳米粒子良好的稳定性、小尺寸效应、表面效应、光学效应以及特殊的生物亲和效应，使它成为研究的热点。在生物分析中，金纳米粒子已被用于DNA检测以及免疫检测等。同时，采用自组装技术，将不同尺寸的金纳米粒子以特定的方式组装到固体基质表面而制成的生物传感器应用潜力巨大。

血红蛋白(Hb)是脊椎动物红细胞内的呼吸蛋白，是血液中运输氧气的主要物质，在生物体内起到传输氧气、分解H₂O₂、传递电子等与氧和能量代谢有关的重要活动，在一切生命活动中起着关键作用。对血红蛋白的研究多集中在其结构、输氧功能及其与电极之间的电子转移过程和机理。人血清中血红蛋白含量的测定是临床检测的一个重要内容，正常人血清中血红蛋白的含量在100～200g/L范围之内。若血红蛋白的含量降低则有可能是各种原因造成的贫血，而其含量相对增多则主要是由于大量体液和血浆丢失所致，因此对血红蛋白含量的准确测定具有非常实际的意义。

有关血红蛋白的电化学工作多借助于媒介体或促进剂的作用实现其在电极上的催化反应。媒介体是修饰在电极上的某些电活性物质，多以染料分子为主，主要起到在电极与血红蛋白分子之间传递电子的作用。促进剂是一类非电活性有机物质，它本身在电极上并无反应，但可以吸附，它的存在起到加速Hb在电极上交换电子的速度。

近年来，由于对生物体系的研究不断深人，蛋白质电化学得到了迅速的发展。蛋白质电化学的研究也引起了科学工作者的关注。对于分子量相对较小、分子结构较为简单的蛋白质，如细胞色素C、血红蛋白、肌红蛋白等，在电极上得到其电流响应变得简单。因此，电化学方法分析检测蛋白质已成为可能。但由于大多数蛋白质的分子结构庞大，电活性中心被包埋，且在常规电极上强烈吸附和变性，使其在普通电极上难以得到好的电化学响应。因此人们不断寻找电子媒介体及促进剂来获得氧化还原蛋白质的有效电化学响应。具有特殊结构的化学修饰电极能够加速蛋白质活性中心和电极表面间的电子传递反应，可以得到较好的电化学响应，以提高分析的选择性和灵敏度。

综上所述，本发明提供了一种新型纳米金修饰电极的制备方法，并将其应用于血红蛋白生物分子的测定。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米金修饰电极的制备方法。

具体包括以下步骤：

S1、对金电极进行预处理；

S2、将HAuCl₄溶液加热至沸，在剧烈搅拌下迅速加入柠檬酸钠溶液，保持沸腾状态下搅拌反应15min后关闭热源，继续搅拌至室温，得到亮红色纳米金溶液；

S3、将经过预处理的金电极用氮气吹干，滴上1％氨基乙硫醇溶液，使之均匀覆盖，置于35-50℃烘箱中10h，再用二次水冲洗，再将其置入所述纳米金溶液中浸泡，使其自然晾干，得到纳米金修饰电极。