[发明专利]一种双信号放大电化学发光适配体传感器的制备方法及其检测Pb2+

说明书

本发明属于生物传感检测技术领域，具体涉及一种双信号放大电化学发光适配体传感器的制备方法及其检测Pb²⁺的应用；本发明旨在结合AuNCs的聚集诱导电化学发光和共振能量转移的双信号放大策略提高传感器的灵敏度，通过适配体传感技术提高选择性，构筑一种基于AuNCs/TEA体系的Pb²⁺适配体传感器；AuNCs的聚集诱导发光行为提供高的初始ECL信号，结合共振能量转移策略猝灭AuNCs的ECL信号，提供了高的“信号‑背景”比，从而提高了检测灵敏度，即铅离子一个数量级的变化使得ECL信号变化521a.u.；检测灵敏度高、选择性好、线性范围宽，为1.0×10^‑10～1.0×10^‑4mol/L。

技术领域

本发明属于生物传感检测技术领域，具体涉及一种双信号放大电化学发光适配体传感器的制备方法及其检测Pb²⁺的应用。

背景技术

Pb²⁺是一种具有积蓄性的有害重金属离子。目前，全国每年受重金属污染的土地达0.3亿亩，受污染的粮食达1200多万吨，造成经济损失约200亿元。其中，Pb²⁺可以通过食物链进入人体，破坏人体神经系统和消化系统，特别对大脑处于发育敏感期的儿童，易造成发育迟缓等严重后果。2018年，我国颁布了农用地土壤污染风险管控标准，严格规定农用地土壤中铅离子的风险管控值为400mg/kg。目前检测Pb²⁺的方法有X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体-质谱法、火焰原子吸收光谱法、比色-原子荧光光谱法等，这些方法准确高效，但是仪器昂贵，专业要求高。

荧光法、电化学法、电化学发光法由于成本低、操作简便的优点而受到广泛关注。其中，电化学发光法(ECL)是在化学发光基础上发展的一种分析方法，是一种电化学与化学发光相结合的技术。虽然目前已发展的多种发光体拓展了ECL的应用，由于其自身的不足而限制了其进一步发展。金纳米团簇作为近些年新发展的发光体，由于其良好的生物相容性、优越的催化活性和独特的光物理性质成为一种很有前途的材料。然而，金纳米团簇(AuNCs)ECL效率较低和机制不清楚而限制了其应用。近年来，AuNCs的ECL机理已得到初步研究。研究发现：刚性小分子配体功能化的金纳米团簇在水溶液里有微弱的ECL信号，而通过干燥使其聚集在电极上后，ECL信号增强了1200倍，显著增强了AuNCs的ECL发光效率。目前还没有基于AuNCs的ECL构建传感器用于重金属的检测。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明在结合AuNCs的AIECL效应，引入Pb²⁺适配体，以罗丹明B作为能量受体，构建聚集诱导电化学发光适配体传感器，用于实际样品中Pb²⁺的快速、灵敏检测分析。

本发明旨在结合AuNCs的聚集诱导电化学发光和共振能量转移的双信号放大策略提高传感器的灵敏度，通过适配体传感技术提高选择性，构筑一种基于AuNCs/TEA体系的Pb²⁺适配体传感器。具体涉及基于AuNCs/TEA体系的Pb²⁺电化学发光传感器的制备及应用。

一种Pb²⁺聚集诱导电化学发光适配体传感器的制备方法，步骤如下：

(1)AuNCs的合成

首先将6-氮杂-2-硫代胸腺嘧啶、氢氧化钠加入纯化水A中混合均匀，得到混合液A；然后将氯金酸加入纯化水B中混合均匀，得到混合液B；将混合液A加入混合液B中得到混合溶液C，在一定温度条件下避光反应后，将得到的产物装入透析袋中进行透析，透析后的产物再经冷冻干燥处理得到粉末，即为AuNCs；

(2)将玻碳电极(GCE)依次用不同粒径的三氧化二铝粉末打磨，打磨后依次在水、乙醇和水中超声后在室温下干燥，干燥后得到预处理的玻碳电极；