[发明专利]一种新型光助双极自供能适配体传感器件的构建方法

权利要求书

1.一种新型光助双极自供能适配体传感器件的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、制备光阳极材料黑二氧化钛B-TiO₂：

将钛酸四丁酯与乙醇混合，得到溶液A；

将浓硝酸、乙醇和水混合，得到溶液B；

将溶液A逐滴滴加到溶液B中，搅拌均匀，得到混合液C，转移至不锈钢高压釜中进行溶剂热反应，反应完毕后，得到固体产物二氧化钛；将得到的二氧化钛与硼氢化钠在研钵中研磨充分，转移至瓷坩埚中，在管式炉中氩气气氛下煅烧还原，反应完毕后，得到的固体产物即为B-TiO₂；

步骤2、制备光阴极材料三维氮掺杂石墨烯水凝胶负载氧化亚铜纳米球Cu₂O/3DNGH：

首先，将氧化石墨烯分散液与尿素搅拌，转移至高压釜中进行溶剂热反应，反应完毕后，得到3DNGH；

然后，将硝酸铜溶于水，在磁力搅拌下滴入水合肼溶液，充分反应后离心洗涤，真空干燥，得到Cu₂O粉末；

最后，将得到的Cu₂O与异丙醇、3-氨丙基三甲基硅烷混合，搅拌均匀，离心洗涤，得到带正电荷的表面功能化Cu₂O后再与3DNGH水溶液充分搅拌，从而制备了固体产物Cu₂O/3DNGH；

步骤3、修饰电极的制造：

将步骤1和步骤2中得到的B-TiO₂和Cu₂O/3DNGH分散于N,N-二甲基甲酰胺DMF中，分别得到B-TiO₂分散液、Cu₂O/3DNGH分散液，将B-TiO₂、Cu₂O/3DNGH分散液分别滴涂于面积固定的ITO电极上，置于红外灯下烘干，得到的B-TiO₂/ITO电极作为光阳极，Cu₂O/3DNGH/ITO电极作为光阴极；

步骤4、构建检测SMZ的光助双极自供能适配体传感器件：

首先，在光阳极B-TiO₂/ITO上滴涂壳聚糖CHIT溶液，置于红外灯下烘干；

接着，将戊二醛GA溶液滴于电极表面，并置于室温下反应，反应完毕后，用PBS淋洗，除去电极表面多余的GA；

用Tris-HCl为溶剂配制SMZ适配体溶液，将SMZ适配体滴加在电极上，反应一段时间后，用PBS淋洗以除去过量的未吸附的适配体，然后滴加牛血清蛋白BSA溶液以封闭非特异性活性位点，最终得到适配体修饰的光阳极aptamer/B-TiO₂/ITO,与光阴极Cu₂O/3DNGH/ITO构成光助双极自供能适配体传感器件。

2.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤1中，

所述溶液A中，钛酸四丁酯与乙醇的用量比为1～3mL：0.05～5mL；

溶液B中，浓硝酸、乙醇和水的用量比为0.05～0.15mL：0.05～5mL：0.1～1mL；

溶液A和溶液B混合时，钛酸四丁酯和浓硝酸的比例为1～3mL：0.05～0.15mL。

3.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤1中，所述溶剂热反应的温度为160～200℃，反应时间为10～14h；二氧化钛与硼氢化钠的质量比为3：1；煅烧温度为300～400℃，时间为0.5～1.5h，升温速率为10℃/min。

4.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤2中，

氧化石墨烯分散液和尿素的用量比例为50mL：2g，其中，氧化石墨烯分散液的浓度为1g/mL；所述溶剂热反应的温度为150℃，反应时间为10h；

硝酸铜、水、水合肼溶液的用量比例为0.25g：50mL：4mL；其中，水合肼溶液的浓度为0.5mol/L；

Cu₂O、异丙醇、3-氨丙基三甲基硅烷的用量比例为0.1g：10mL：0.1mL，搅拌时间为12～36h；

得到的带正电荷的表面功能化Cu₂O与3DNGH水溶液用量比为25～75mg：5～15mL，其中，3DNGH水溶液的浓度为1g/mL，搅拌时间为2～6h。