[发明专利]一种FeNx

说明书

本发明涉及氧还原电催化剂技术领域，具体涉及一种FeN_xC纳米催化网络及其制备方法与应用。制备方法为在SiO₂悬浮液中加入间苯二胺和浓盐酸，再加入(NH₄)₂S₂O₈和FeCl₃溶液，间苯二胺被氧化成聚间苯二胺(PmPDA)涂覆在SiO₂纳米颗粒的表面，得到粉末样品；粉末在惰性环境中进行高温热解，得到FeN_xC/SiO₂；将FeN_xC/SiO₂中加入苯甲酸重氮盐和还原铁粉，将苯甲酸基嫁接到FeN_xC/SiO₂表面；去除SiO₂，得到表面修饰有羧基的FeN_xC纳米颗粒；加入EDC溶液和NHS溶液，活化FeN_xC纳米颗粒上的羧酸基团；将氨基修饰的DNA加入到活化的FeN_xC纳米颗粒中，得到FeN_xC‑DNA生物复合物，即FeN_xC纳米催化网络。将FeN_xC纳米催化网络用于制备miRNA生物传感器，实现对miRNA‑21的高灵敏度和高选择性电化学检测。

技术领域

本发明涉及过氧化氢还原电催化剂技术领域，具体涉及一种FeN_xC纳米催化网络及其制备方法与应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

MicroRNAs(miRNAs)是一类短的、内源性的、非编码的RNAs，具有调控功能，对生理和病理过程具有至关重要的作用。由于miRNAs水平超低、固有尺寸小、片段高度相似，高灵敏度的和高选择性检测miRNAs依旧是很大的挑战。

到目前为止，除了微阵列和northern印迹技术以外，传统的检测RNA的方法实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)也是microRNA检测的金标准技术。然而，这些方法费时、费力、费时间且灵敏度低，特异性差。为了解决这些限制，现有技术中还有新的检测miRNAs的方法，例如比色法，荧光法，电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)，电致发光，光电化学生物传感器，电化学生物传感器等。随着纳米科技的发展，越来越多的新合成的纳米材料为 miRNA的检测提供了新的可能性。其中，在电化学生物传感器中应用具有类天然酶催化活性的纳米材料有利于电化学信号的转换和增大。例如，具有类辣根过氧化物酶的Ag/Pt纳米团簇和Fe₃O₄@MIL-100(Fe)已被广泛用于生物分子的检测。Li等人已经合成了一类多功能的钯纳米粒子修饰的Fe基金属有机框架(Pd NPs@Fe-MOFs)并将其应用于miRNA-122超灵敏电化学检测中。Wang报道了一种高效的氧化还原催化剂(PmPDA-FeN_x/C)，并证实了 PmPDA-FeN_x/C对过氧化氢的还原和氧化都具有较高的催化活性。然而这种类型的催化剂在燃料电池的氧还原反应中是一个热点，但是却很少将其生物分析中。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种FeN_xC纳米催化网络及其制备方法与应用，将FeN_xC纳米催化网络用于制备miRNA生物传感器，解决目前miRNA检测灵敏度和选择性不高的问题，并与DSN酶辅助的目标物循环放大策略相结合，实现了对miRNA-21的高灵敏度和高选择性电化学检测，为miRNA的可靠检测提供了有效手段。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下所述：

在本发明的第一方面，提供一种FeN_xC纳米催化网络的制备方法，包括如下步骤：