專利名稱：基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物分析和生物傳感技術(shù)領(lǐng)域，涉及傳感器的設(shè)計與檢測，特別 涉及一種基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器及其制備方法。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)
目前檢測酶底物還沒有什么通用方法，基本都是針對一種底物發(fā)展相應(yīng)的檢 測技術(shù)(如200610080548.7,電化學(xué)膽固醇檢測電極測試條和其制造方法)。最 近研究表明，許多酶催化底物產(chǎn)生的中間物質(zhì)可以作為過渡金屬納米顆粒合成和 生長的活性物質(zhì)，隨著顆粒的長大，其光學(xué)性質(zhì)也會發(fā)生相應(yīng)的變化，因此酶和 過渡金屬復(fù)合體系可用底物濃度的傳感檢測，其中，性能優(yōu)越的納米金顆粒更是 研究的熱點，其直徑1~100 nm,—般為分散在水中的水溶膠，故稱膠體金。膠體 金在510~550 nm可見光謙范圍內(nèi)有一吸收峰，吸收強度和波長隨著金顆粒的直 徑增大而增強，這些性質(zhì)可以可靠的應(yīng)用于傳感器的設(shè)計。某些氧化酶能和底物 反應(yīng)生具有還原性的物質(zhì)，如H202等。這些產(chǎn)物能在金納米顆粒的催化下還原 AuCV,從而促使金納米顆粒長大。利用這種金納米顆粒長大導(dǎo)致的光學(xué)信號的 變化可以發(fā)展成一種酶活性和底物檢測的檢測方法(WO 2006/008742 Al)。酶 和過渡金屬復(fù)合體系在制備酶和過渡金屬復(fù)合體系過程中，為了提高過渡金屬納 米顆粒的穩(wěn)定性以及傳感器使用的便捷性i需要把過渡金屬納米顆粒固定在一定 的基底上，現(xiàn)在通常都是玻璃表面或者一些別的基底材料。比如為了吸附納米 金顆粒， 一般是對玻璃表面進行層層處理，最后修飾上帶正電的氨基用來吸附帶 負電的金納米粒子從而達到固定的目的。但現(xiàn)有的直接基于過渡金屬納米顆粒長 大的方法用于分析時，其靈敏度和檢測底限不能滿足高精度樣品的分析，其原因 是多方面的，本發(fā)明涉及一種特殊基底材料~~墨魚骨衍生的有機膜，將過渡金 屬納米顆粒固定在該基底材料上設(shè)計制備的傳感器具有很高的靈敏度和較低的檢 測底限。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述技術(shù)問題，目的是提供一種基于墨魚骨有機質(zhì)的高靈敏度傳 感器及其制備方法，該傳感器設(shè)計中選用了一種新的基底材料，提高了傳感器分 析的靈敏度，其固定過渡金屬納米顆粒而成的復(fù)合膜進行底物濃度的傳感分析 時，其靈敏度高，檢測底線低。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
一種基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，該傳感器包含三維大孔有機 膜材料和過渡態(tài)金屬納米顆粒組成的復(fù)合膜、過渡態(tài)金屬鹽以及酶類物質(zhì)。三維 大孔有機膜材料為含有質(zhì)量百分數(shù)為50%~100%的|3-幾丁質(zhì)，其微觀結(jié)構(gòu)是 由孔徑大小為30 fim~ 150 pm的彎曲單向孔通道組成的類似于房架的結(jié)構(gòu)，該三 維大孔有機膜材料的厚度在200 nm ~ 2000 pm之間。三維大孔有機膜材料為透明 的、表面修飾有各種對過渡態(tài)金屬納米顆粒具有很強的絡(luò)合作用的化學(xué)基團?；?學(xué)基團是氨基或羥基。過渡金屬顆粒的等離激元共振峰位置范圍為380 - 680 nm。過渡金屬鹽的終濃度為0.001 -25 nM/ml，酶類物質(zhì)的終濃度為0.01-100 pg/ml?；谀~骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，其制備及樣品分析步驟為將 墨魚骨的房架結(jié)構(gòu)部分沿著垂直于其隔片的方向切成塊狀；將塊狀墨魚骨浸入到 濃度為0.01 ~ 5 M的鹽酸溶液中，去除無機質(zhì)；取出上述樣品，并沿隔片方向?qū)?薄層分開，用蒸餾水沖洗后獲得片狀三維大孔有機膜；將上述片狀三維大孔有機 膜用濃度為0.01-5 M的NaOH溶液，煮0.1 ~5小時后用蒸餾水清洗干凈；將 上述制備的有機膜材料浸在過渡態(tài)金屬膠體溶液中吸附過渡態(tài)金屬膠體顆粒，得 到過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜；將上述的過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜、過渡金屬鹽、能催 化底物產(chǎn)生還原性產(chǎn)物的酶混合，再向混合液中加入待測樣品進行酶催化底物反 應(yīng)，經(jīng)過上述反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物將過渡金屬鹽還原成過渡金屬并沉積在過渡態(tài)金屬 有機復(fù)合膜的過渡態(tài)金屬顆粒上。
該基底材料是選取墨魚骨的房架結(jié)構(gòu)部分，進行去礦化，然后去蛋白，制備 而成的透明的有機膜，類似水凝膠，厚度約為200~2000 nm,其微觀結(jié)構(gòu)是由孔 徑大小為30 t n~150 nm的彎曲孔通道組成的多孔材料，比表面積大，用掃描電 鏡觀察其形貌，其保留了脫鈣處理之前的完整結(jié)構(gòu)(圖l)，圖2是有機膜的俯視 圖，在透明膜中可見其彎曲走向的墻壁，圖3是其側(cè)面圖，可見其孔洞大小幾個 微米。
在上述方案中，所述基底材料的主要成分是p-幾丁質(zhì)，材料表面含有豐富 的氨基，用作納米金顆粒的載體，不需要別的額外修飾，由于表面積大，荷載量大，有機膜吸附金納米顆粒后的光學(xué)光譜及荷載動力學(xué)情況如圖8-9，并且因為膜 的透明性，其荷載的金納米顆粒后的光學(xué)性質(zhì)很好。
在上述方案中，所述墨魚骨為為烏賊科的墨魚的內(nèi)骨骼，碳酸鈣含量達95%。
本發(fā)明首先是將軟體動物墨魚的骨架組織(墨魚骨)經(jīng)各種處理制備出一種 特殊的有機膜栽體材料，然后將其功能化制備成一種復(fù)合膜。
下面參照附圖對本傳感器的制備過程作詳細的說明 圖6 (a)是整個墨魚骨的脊背觀，可見其是一種類橢圓結(jié)構(gòu)，圖6 (b)將 其沿橫向剖開，從橫剖面可見脊背部分像個房子的"屋頂"，下面是肉眼可見的層 狀結(jié)構(gòu)部分，圖6 (b')是其橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖，上面是堅硬的脊背部分，下面 是松軟多孔的房架結(jié)構(gòu)部分。我們制備該基底材料的原料就是房架結(jié)構(gòu)部分。首 先將房架結(jié)構(gòu)部分沿著垂直于其隔片的方向用刀片切成塊狀，如6 (b)所示，才艮 據(jù)所需載體的大小進行合適的切??；然后將塊狀墨魚骨浸入到鹽酸溶液(0.01 M 5M)中去除無機質(zhì)(主要是碳酸4丐)，下面給出這類反應(yīng)的化學(xué)方程式
<formula>formula see original document page 6</formula>(1 )
此過程可以在低真空條件(0.05~0.1MPa)下進行以利于反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡C02的 迅速排出，加速去礦化的進程。而且過一段時間要更換新的鹽酸溶液，反復(fù)進 行。此過程所需時間長短與塊狀墨魚骨的大小密切相關(guān)，完全去礦化后如圖6 (d)所示，層狀薄膜互相游離；取出完全脫鈣的樣品，將薄層分開成一片一片 的，如6(e)所示，用蒸餾水反復(fù)沖洗樣品，以達到去除鉤離子和多余的鹽酸的 目的；把上述洗凈的片狀有機膜再用NaOH溶液(0.01 ~5M)煮0.5 ~ 1小時使 其變成透明的，并用蒸餾水清洗干凈即得基底材料。將基底材料浸泡在膠體金溶 液中一段時間使其吸附金納米顆粒制得粉紅色復(fù)合膜(6 (f))，可以通過控制 吸附的時間和膠體金溶液的濃度來控制吸附的量。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果
1. 該基底材料含有p-幾丁質(zhì)，交連有一定的蛋白，韌性比較好，狀似水凝膠卻 不容易磁:損，在水中的平展性4艮好，環(huán)境友好，不影響環(huán)境。
2. 與傳統(tǒng)的基于金屬納米顆粒的傳感設(shè)計所用的基底材料(通常是玻璃)相 比，其是一種透明的三維多孔房架結(jié)構(gòu)，比表面積大，孔洞大小在幾十個微 米，便于納米顆粒的滲透和吸附，可以固定大量過渡金屬種子，放大了其光學(xué)信號，從而可以提高傳感器的靈敏度。
3. 以該基底材料制備的傳感器與傳統(tǒng)的基于納米顆粒的傳感分析相比，局域等 離共振峰的強度遷移量大，靈敏度高。 一般以玻璃為基底的納米顆粒的傳感 分析局域等離共振峰的強度遷移量不到0.1 (附

圖12-13，來自文獻Wa"oi:饑 2005,5,21-25.)，而本發(fā)明的檢測生物樣品中組分的方法的局域等離共振峰的 強度遷移量約為0.7 (附圖10-11 )。
4. 該傳感器與一般基于納米顆粒的傳感器相比，還具有可視化檢測的前景，隨 著膜表面過渡金屬種子的長大，其顏色也逐漸加深。
5. 制備該基底材料的原料來源廣泛，不需要什么成本。我國沿海盛產(chǎn)墨魚，特 別是浙江、福建沿海更是著名產(chǎn)區(qū)。據(jù)統(tǒng)計，墨魚是我國海洋漁業(yè)產(chǎn)量高的 種類之一，墨魚骨的產(chǎn)量當(dāng)然也是相當(dāng)之高，墨魚骨除了入藥一般為人們所 丟棄，變廢為寶的過程是能產(chǎn)生經(jīng)濟價值的根本原因。
四、說明書附圖
圖1所制備的基底材料整體形貌的SEM圖
圖2所制備的基底材料SEM俯視圖
圖3所制備的基底材料側(cè)面形貌的SEM圖
圖4所制備的基底材料內(nèi)部形貌的SEM圖
圖5所制備的基底材料的空間結(jié)構(gòu)示意圖
圖6傳感器的制備方法與流程
圖7檢測原理圖
圖8種子膜(實線)和膠體金溶液(虛線)的紫外光譜圖 圖9所制備的基底材料在膠體金溶液中的吸附動力學(xué)圖
圖10為該傳感器檢測H202濃度的光學(xué)表征結(jié)果，不同濃度11202還原種子 膜上金種子長子后金納米顆粒的等離激元共振峰的光譜圖和顏色變化數(shù)碼照片圖 圖11為該傳感器檢測不同濃度11202擬合曲線性圖(實驗條件同圖10); 圖12為功能化玻璃基底檢測不同濃度11202紫外圖譜(AT。"。丄成2005， 5， 21-
25.)
圖13為功能化玻璃基底檢測不同濃度H202擬合曲線性圖(實驗條件同圖 12 )(脂o丄成2005， 5， 21-25.)
圖14為該傳感器檢測葡萄糖濃度的光學(xué)表征結(jié)果，不同濃度葡萄糖被催化 后，種子膜上長大的金納米顆粒的等離激元共振峰的光譜圖和顏色變化數(shù)碼照片圖15為該傳感器檢測不同濃度葡萄糖擬合線性圖(實驗條件同圖14); 圖16銀納米顆粒-有機復(fù)合膜的紫外吸收光譜圖
五具體實施例方式
實施例1 基底材料的制備
選取墨魚骨的層狀部分沿著垂直于其隔片的方向用刀片切成lcmx3cm的小 塊狀若干塊；將切好的塊狀墨魚骨浸入到鹽酸溶液中去除無機質(zhì)(主要是碳酸 鈣)， 一般需在低真空條件下進行以利于反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡C02的排出，加速去礦 化的進程，此過程一般需要大約36小時；取出處理后的樣品，并將薄層分開成 一片一片的，用蒸餾水反復(fù)沖洗樣品，以達到去除鈣離子和多余的鹽酸的目的； 把上述洗凈的樣品用0. 5 ~2M的NaOH溶液，煮0.5 ~ 1小時并用蒸餾水清洗干 凈，得基底材料有機膜。
實施例2過渡金屬納米顆粒的制備 a)金納米顆粒的制備
利用還原氯金酸(上?；瘜W(xué)試劑一廠)的方法生成金納米顆粒。將1 g HAuCU配成質(zhì)量濃度1%的水溶液，4 X:冷藏。將預(yù)冷的200 mL三蒸水取出， 加入3mL 1%的HAuCU溶液，再加入lmL濃度為0.2 M的K2C03溶液。在不斷 磁力攪拌下，快速加入9mL NaBH4溶液(0.5 mg mi;1)。攪拌到溶液的藍紫色變?yōu)?橙紅色。再攪拌5min,獲得膠體金溶液金納米顆粒直徑一般在3~5 nm。 b)銀納米顆粒的制備
本實驗的銀納米顆粒是利用溶膠凝膠法制備的，將濃度為l xi(T3 mo1/ L的 AgN03溶液逐滴滴入40mL濃度為2 xl(T3mol/L的NaBH4溶液中，并同時不斷 攪拌,直到溶液呈黃色停止，獲得膠體銀溶液銀納米顆粒直徑一般在10-15 nm, 根據(jù)實驗需要用去離子水按比例稀釋上述樣品備用。
實施例3金種子膜的制備
選取上面實施例1制備的有機膜，作為納米金顆粒吸附的載體。每10片有 機膜浸在200 mL上述制備的膠體金溶液中，置于4 。C約3 h;將吸附有納米金 顆粒的有機膜用蒸餾水清洗，去掉那些未吸附的金納米顆粒；
實施例4 11202含量的測定H202濃度的計算是先測定一系列量的H202還原氯金酸使種子膜上的^r種子 長大，測定其等離激元共振峰強度變化的光語圖，根據(jù)光譜圖計算出擬合標(biāo)準曲 線方程。
將lOOpL 1%氯金酸水溶液加入到20mL PBS中，加入5 mL待測樣品和一片 種子膜，在室溫下振蕩10min。反應(yīng)過后，膜的顏色變深，將膜取出沖洗干凈， 置于比色皿中測定離激元共振峰的光譜圖，見圖10。
將待測樣品所得的等離激元共振峰強度帶入上述方程即得樣品中H202的濃度。
實施例5葡萄糖含量的測定
葡萄糖濃度的計算是先測定一系列量的葡萄糖經(jīng)催化后納米金-有機膜復(fù)合 物等離激元共振峰強度的光譜圖，根據(jù)光譜圖計算出擬合標(biāo)準曲線方程。
將lOOpL 1%氯金酸水溶液、400nL, 80(Vg/mL的葡萄糖氧化酶(GOX)溶 液加入到20mL PBS中，迅速加入5 mL待測樣品和一片種子膜，在32士0.5。C下 振蕩20min。反應(yīng)過后，膜的顏色變深圖14,將膜取出，反復(fù)沖洗干凈，置于比 色皿中測定離激元共振峰的光譜圖，見圖14。
圖15擬合的標(biāo)準曲線方程y = 0.30517 +0.08238 x(l(T5M); 將待測樣品所得的等離激元共振峰強度帶入上述方程即得樣品中葡萄糖的濃度。
實施例6
一種基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，該傳感器包含三維大孔有機 膜材料和過渡態(tài)金屬納米顆粒組成的復(fù)合膜、過渡態(tài)金屬鹽以及酶類物質(zhì)。三維 大孑L有機膜材料為含有質(zhì)量百分數(shù)為50%的p-幾丁質(zhì)，其微觀結(jié)構(gòu)是由孔徑大 小為30 的彎曲單向孔通道組成的類似于房架的結(jié)構(gòu)，該三維大孔有機膜材料 的厚度在200 urn之間。三維大孔有機膜材料為透明的、表面修飾有各種對過渡 態(tài)金屬納米顆粒具有很強的絡(luò)合作用的化學(xué)基團?；瘜W(xué)基團是氨基或羥基。過渡 金屬顆粒的等離激元共振峰位置范圍為380 nm。過渡金屬鹽的終濃度為0.001 ^M/ml，酶類物質(zhì)的終濃度為0.01ng/ml。基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感 器，其制備及樣品分析步驟為將墨魚骨的房架結(jié)構(gòu)部分沿著垂直于其隔片的方 向切成塊狀；將塊狀墨魚骨浸入到濃度為0.01M的鹽酸溶液中，去除無機質(zhì)；取 出上述樣品，并沿隔片方向?qū)⒈臃珠_，用蒸餾水沖洗后獲得片狀三維大孔有機 膜；將上述片狀三維大孔有機膜用濃度為0.01M的NaOH溶液，煮O.l小時后用 蒸餾水清洗干凈；將上述制備的有機膜材料浸在過渡態(tài)金屬膠體溶液中吸附過渡態(tài)金屬膠體顆粒，得到過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜；將上述的過渡態(tài)金屬有機復(fù)合 膜、過渡金屬鹽、能催化底物產(chǎn)生還原性產(chǎn)物的酶混合，再向混合液中加入待測 樣品進行酶催化底物反應(yīng)，經(jīng)過上述反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物將過渡金屬鹽還原成過渡金 屬并沉積在過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜的過渡態(tài)金屬顆粒上。
實施例7
一種基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，該傳感器包含三維大孔有機 膜材料和過渡態(tài)金屬納米顆粒組成的復(fù)合膜、過渡態(tài)金屬鹽以及酶類物質(zhì)。三維 大孔有機膜材料為含有質(zhì)量百分數(shù)為100%的p-幾丁質(zhì)，其微觀結(jié)構(gòu)是由孔徑 大小為150 pm的彎曲單向孔通道組成的類似于房架的結(jié)構(gòu)，該三維大孔有才幾膜 材料的厚度在2000 pm之間。三維大孔有機膜材料為透明的、表面修飾有各種對 過渡態(tài)金屬納米顆粒具有很強的絡(luò)合作用的化學(xué)基團?；瘜W(xué)基團是氨基或幾基。 過渡金屬顆粒的等離激元共振峰位置范圍為680 nm。過渡金屬鹽的終濃度為25 HM/ml，酶類物質(zhì)的終濃度為100 [ig/ml?；谀~骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感 器，其制備及樣品分析步驟為將墨魚骨的房架結(jié)構(gòu)部分沿著垂直于其隔片的方 向切成塊狀；將塊狀墨魚骨浸入到濃度為5 M的鹽酸溶液中，去除無機質(zhì)；取出 上述樣品，并沿隔片方向?qū)⒈臃珠_，用蒸餾水沖洗后獲得片狀三維大孔有機 膜；將上述片狀三維大孔有機膜用濃度為5 M的NaOH溶液，煮5小時后用蒸 餾水清洗干凈；將上述制備的有機膜材料浸在過渡態(tài)金屬膠體溶液中吸附過渡態(tài) 金屬膠體顆粒，得到過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜；將上述的過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜、 過渡金屬鹽、能催化底物產(chǎn)生還原性產(chǎn)物的酶混合，再向混合液中加入待測樣品 進行酶催化底物反應(yīng)，經(jīng)過上述反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物將過渡金屬鹽還原成過渡金屬并 沉積在過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜的過渡態(tài)金屬顆粒上。
實施例8
一種基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，該傳感器包含三維大孔有機 膜材料和過渡態(tài)金屬納米顆粒組成的復(fù)合膜、過渡態(tài)金屬鹽以及酶類物質(zhì)。三維 大孔有機膜材料為含有質(zhì)量百分數(shù)為80%的P-幾丁質(zhì)，其微觀結(jié)構(gòu)是由孔徑大 小為50 pm的彎曲單向孔通道組成的類似于房架的結(jié)構(gòu)，該三維大孔有機膜材料 的厚度在600阿之間。三維大孔有機膜材料為透明的、表面修飾有各種對過渡 態(tài)金屬納米顆粒具有很強的絡(luò)合作用的化學(xué)基團?；瘜W(xué)基團是氨基或羥基。過渡 金屬顆粒的等離激元共振峰位置范圍為580 nm。過渡金屬鹽的終濃度為5 ^MAnl，酶類物質(zhì)的終濃度為50 pg/ml?；谀~骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，其制備及樣品分析步驟為將墨魚骨的房架結(jié)構(gòu)部分沿著垂直于其隔片的方 向切成塊狀；將塊狀墨魚骨浸入到濃度為3M的鹽酸溶液中，去除無才幾質(zhì)；取出 上述樣品，并沿隔片方向?qū)⒈臃珠_，用蒸餾水沖洗后獲得片狀三維大孔有機 膜；將上述片狀三維大孔有機膜用濃度為3 M的NaOH溶液，煮3小時后用蒸 餾水清洗干凈；將上述制備的有機膜材料浸在過渡態(tài)金屬膠體溶液中吸附過渡態(tài) 金屬膠體顆粒，得到過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜；將上述的過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜、 過渡金屬鹽、能催化底物產(chǎn)生還原性產(chǎn)物的酶混合，再向混合液中加入待測樣品 進行酶催化底物反應(yīng)，經(jīng)過上述反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物將過渡金屬鹽還原成過渡金屬并 沉積在過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜的過渡態(tài)金屬顆粒上。
權(quán)利要求
1.一種基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，其特征為該傳感器包含三維大孔有機膜材料和過渡態(tài)金屬納米顆粒組成的復(fù)合膜、過渡態(tài)金屬鹽以及酶類物質(zhì)。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，其特征 為所述三維大孔有機膜材料為含有質(zhì)量百分數(shù)為50%~100%的p-幾 丁質(zhì)，其微觀結(jié)構(gòu)是由孔徑大小為30 nm~150 nm的彎曲單向孔通道組 成的類似于房架的結(jié)構(gòu)，該三維大孔有機膜材料的厚度在200 nm~2000 ]Lun之間。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，其 特征為所述三維大孔有機膜材料為透明的、表面修飾有各種對過渡態(tài) 金屬納米顆粒具有很強的絡(luò)合作用的化學(xué)基團。
4. 如權(quán)利要求3所述的基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，其特征 為所述化學(xué)基團是氨基或羥基。
5. 如權(quán)利要求1所述的基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，其特征 在于所述過渡金屬顆粒的等離激元共振峰位置范圍為380 ~ 680 nm。
6. 如權(quán)利要求1所述的基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，其特征 在于所述過渡金屬鹽的終濃度為0.001 -25 nM/ml，酶類物質(zhì)的終濃度為 0.01 ~ 100 ng/ml。
7. 如權(quán)利要求1所述的基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度傳感器，其制備 及樣品分析步驟為a. 將墨魚骨的房架結(jié)構(gòu)部分沿著垂直于其隔片的方向切成塊狀；b. 將塊狀墨魚骨浸入到濃度為0.01-5 M的鹽酸溶液中，去除無機 質(zhì)；c. 取出上述樣品，并沿隔片方向?qū)⒈臃珠_i用蒸餾水沖洗后獲得 片狀三維大孔有機膜；d. 將上述片狀三維大孔有沖幾膜用濃度為0.01 ~ 5 M的NaOH溶液， 煮0.1 ~ 5小時后用蒸餾水清洗干凈；e. 將上述制備的有機膜材料浸在過渡態(tài)金屬膠體溶液中吸附過渡態(tài) 金屬膠體顆粒，得到過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜；f. 將上述的過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜、過渡金屬鹽、能催化底物產(chǎn)生 還原性產(chǎn)物的酶混合，再向混合液中加入待測樣品進行酶催化底物反應(yīng)，經(jīng)過上述反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物將過渡金屬鹽還原成過渡金屬 并沉積在過渡態(tài)金屬有機復(fù)合膜的過渡態(tài)金屬顆粒上。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于墨魚骨有機質(zhì)的檢測底物濃度的高靈敏度傳感器，它涉及傳感器的設(shè)計與底物檢測分析，特別涉及一種三維大孔基底材料及其制備過程。該基底材料是由軟體動物墨魚的硬組織(即墨魚骨或烏賊骨)經(jīng)多步驟加工和處理而成的有機膜材料，其微觀結(jié)構(gòu)是由孔徑大小30μm～150μm的彎曲單向孔通道組成的類似于房架的結(jié)構(gòu)。該基底材料不僅具有很大的比表面積，而且透光性好，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和韌性，制備該基底材料的原料來源廣泛，都是可再生資源，不破壞生態(tài)環(huán)境，還能廢物利用，制備步驟簡單卻獨到。利用該基底材料的獨特結(jié)構(gòu)和優(yōu)良特性，固定過渡金屬納米顆粒制備而成的這種分析傳感器不僅制備方法簡單，靈敏度高，具有普遍適用性和便捷性。
文檔編號G01N33/58GK101236207SQ20081001907
公開日2008年8月6日 申請日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者健 董, 許桂蘭, 賈雪平, 錢衛(wèi)平 申請人:東南大學(xué)