[发明专利]一种弧菌DNA电化学传感器及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种弧菌DNA电化学传感器及其制备方法和应用。先将氧化石墨烯在含有氨基离子液体的N,N‑二甲基甲酰胺溶液中进行剥离，制备离子液体功能化石墨烯；然后在上述分散液中制备类水滑石纳米片，制得离子液体功能化石墨烯‑类水滑石纳米片复合物，采用滴涂法制备该复合物修饰的玻碳电极，再将弧菌探针ssDNA通过生物连接剂固定在修饰电极表面，制备所述的弧菌DNA传感器。该DNA传感器具有良好的灵敏性和选择性、较低的检测限和较宽的线性范围。该制备方法包括：修饰电极材料的制备；电化学副溶血性弧菌DNA传感器的制备；电化学副溶血性弧菌DNA传感器与目标DNA的杂交；传感器电化学信号检测。

主权项

1.一种弧菌DNA电化学传感器，其特征在于所述弧菌DNA电化学传感器以玻碳电极为基底电极，离子液体功能化石墨烯‑类水滑石纳米片复合膜作为电极修饰材料，探针ssDNA通过生物连接剂1‑乙基‑3‑(3‑二甲基氨丙基)碳二亚胺和N‑羟基琥珀酰亚胺共价键合的方式固定在修饰电极表面；所述离子液体功能化石墨烯‑类水滑石纳米片复合膜是先将氧化石墨烯在含有氨基离子液体的N,N‑二甲基甲酰胺溶液中进行剥离，制备离子液体功能化石墨烯，然后在上述分散液中制备类水滑石纳米片，制得离子液体功能化石墨烯‑类水滑石纳米片复合物；所述玻碳电极记为GCE；所述N,N‑二甲基甲酰胺记为DMF；所述氧化石墨烯记为GO，石墨烯记为GR；所述类水滑石纳米片记为LDHNS；所述离子液体为1‑甲基‑3‑氨丁基咪唑四氟硼酸盐，记为IL，其结构式如下：所述弧菌DNA电化学传感器的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：(1)IL‑GR‑LDHNS复合物的制备将一定量的GO加入到100mL含有200mg IL的甲酰胺中，超声分散2h，得到GO浓度为0.5～1.5mg/mL的IL‑GO分散液；按一定摩尔比向其中加入MgCl2·6H2O和AlCl3·9H2O，使总金属离子浓度为0.03mol/L，搅拌1h使金属盐完全溶解，在搅拌条件下，用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠的甲酰胺溶液缓慢滴定至反应液的pH约为9.0～10.0，室温搅拌反应12h，之后在30～70℃条件下老化12h，反应液在8000rpm转速下离心10min，分别用乙醇和去离子水洗涤3次，室温自然干燥后即得离子液体功能化石墨烯‑类水滑石纳米片复合物，记为IL‑GR‑LDHNS；(2)IL‑GR‑LDHNS修饰玻碳电极的制备将玻碳电极用0.05μm的A12O3抛光粉抛光后，用双蒸水冲洗干净，并在超声水浴中超声5min，用高纯氮气吹干；将步骤(1)中得到的IL‑GR‑LDHNS复合物超声分散于去离子水中，配制成浓度为3mg/mL的分散液，取0.5～50μL该分散液滴涂在处理好的玻碳电极表面，自然晾干后得到IL‑GR‑LDHNS修饰的玻碳电极，记为IL‑GR‑LDHNS/GCE；(3)DNA传感器的制备将IL‑GR‑LDHNS/GCE浸入0.4mol/L 1‑乙基‑3‑(3‑二甲基氨丙基)碳二亚胺和0.1mol/L N‑羟基琥珀酰亚胺的混合溶液中30min，使修饰电极表面羧基化；取1～100μL浓度为1×10‑6mol/L的探针ssDNA溶液滴涂于修饰电极表面，在25～70℃下孵育2h，依次用pH为7.4的PBS和双蒸水对电极进行冲洗，除去未固定的探针ssDNA，室温自然干燥后得DNA传感器。