一種基于立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯構(gòu)建的t-2毒素傳感器的制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯構(gòu)建的T-2毒素傳感器的制備方法及應(yīng)用。具體是采用具有良好電化學(xué)催化性能的立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯，制備一種檢測(cè)糧食中T-2毒素的傳感器，屬于新型功能材料與生物傳感檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]1973年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織在日內(nèi)瓦召開(kāi)的聯(lián)席會(huì)議上，把這類毒素同黃曲霉素一樣作為自然存在的最危險(xiǎn)的食品污染源，尤其是美國(guó)指責(zé)前蘇聯(lián)、越南在東南亞使用“黃雨”毒素(其中含有T-2毒素)以后，有關(guān)T-2毒素對(duì)人類健康的危害引起了各國(guó)科學(xué)家的較大關(guān)注，近幾年來(lái)國(guó)外對(duì)T-2毒素開(kāi)展了較多的研究。
[0003]目前生物傳感器已經(jīng)廣泛用于各種真菌毒素的檢測(cè)，因?yàn)樯飩鞲衅骶哂徐`敏度高、選擇性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、易于小型化、可連續(xù)、快速自動(dòng)化檢測(cè)分析等一系列優(yōu)點(diǎn)。其中，由于無(wú)標(biāo)記型傳感器可以直接用于檢測(cè)抗原抗體的識(shí)別過(guò)程并且避免了標(biāo)記物帶來(lái)的干擾，得到了更加廣泛的關(guān)注。
[0004]本發(fā)明將立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯修飾到玻碳電極表面，構(gòu)建無(wú)標(biāo)記型傳感器。第一，立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯中的立方鈀具有良好的生物相容性，并且能夠有效地固定抗體；第二，立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯中的立方鈀和八面氧化亞銅都具有良好的電化學(xué)催化活性，能夠提高傳感器的靈敏度；第三，立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯中的氧化石墨烯具有良好的電子轉(zhuǎn)移能力和大的比表面積，能夠進(jìn)一步增加抗體的固定和增強(qiáng)電子傳遞。該方法在檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生了良好的電化學(xué)信號(hào)，可用于T-2毒素的分析。該方法具有成本低、靈敏度高、特異性好、檢測(cè)快速等優(yōu)點(diǎn)，而且制備過(guò)程較為簡(jiǎn)單，為目前有效檢測(cè)T-2毒素提供了新途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一是基于立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯構(gòu)建無(wú)標(biāo)記型生物傳感器。
[0006]本發(fā)明的目的之二是將該無(wú)標(biāo)記型生物傳感器應(yīng)用于T-2毒素的高靈敏、特異性檢測(cè)。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下
1.一種基于立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯構(gòu)建的T-2毒素傳感器的制備方法
(1)依次用1.0,0.3,0.05 Pm的氧化鋁粉末對(duì)玻碳電極進(jìn)行拋光，分別在超純水和乙醇中超聲清洗，氮?dú)獯蹈桑?br> (2)在電極表面滴加6μ L濃度為I ~ 2 mg/mL的立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯水溶液，干燥；
(3)繼續(xù)將6PL濃度為5 ~ 20 Pg/mL的Τ-2毒素抗體溶液滴加到修飾電極表面，于4 °C冰箱中孵化I h，清洗干凈；
(4)用3yL濃度為5 ~ 20 mg/mL的牛血清白蛋白溶液封閉非特異性活性位點(diǎn)，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干凈；
(5)將6μ L濃度為0.0001 ~ 10 ng/mL的一系列不同濃度的Τ-2毒素抗原用于和抗體的特異性識(shí)別，室溫下孵化I h，清洗干凈，于4°C冰箱中儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br>[0008]立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯的制備
(1)立方鈀的制備
將105 mg聚乙稀卩比略燒酮、60 mg抗壞血酸和溴化鉀600 mg溴化鉀加入到4 ~ 12 mL水溶液中，在80°C條件下持續(xù)攪拌10 min后，加入1.5 ~ 6 mL含有57 mg的四氯鈀酸鈉，繼續(xù)反應(yīng)3 h，離心洗滌后，重新分散在5.5 ~ 22 mL水中，得到立方鈀溶液；
(2)八面氧化亞銅的制備
將I g氯化亞銅溶解在含有6 mol/L氯化鈉的50 ~ 200 mL水溶液中，將其和10 ~40 mL的0.6 mol/L磷酸鈉溶液同時(shí)加入到50 ~ 200 mL水中，隨后在60°C條件下攪拌20min，離心洗滌后干燥，得到八面氧化亞銅；
(3)立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯的制備
將0.1 g八面氧化亞銅和0.1 mL三氨丙基三乙氧基硅烷加入5 ~ 20 mL異丙醇中，室溫下攪拌24 h，離心洗滌后干燥，得到三氨丙基三乙氧基硅烷修飾的八面氧化亞銅，將0.1g三氨丙基三乙氧基娃燒修飾的八面氧化亞銅和20 mg氧化石墨稀加入到25 ~ 100 mL的水中，隨后加入5 mL所制備的立方鈀溶液，室溫下攪拌3 h，離心洗滌后干燥，得到立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯。
[0009]T-2毒素的檢測(cè)方法
(1)使用電化學(xué)工作站以三電極體系進(jìn)行測(cè)試，飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲電極為輔助電極，所制備的傳感器為工作電極，在10 mL的pH值為6.8的磷酸鹽緩沖溶液中進(jìn)行測(cè)試；
(2)選擇計(jì)時(shí)電流法對(duì)T-2毒素抗原進(jìn)行檢測(cè)，將輸入電壓設(shè)置為-0.4 V，取樣間隔設(shè)置為0.1 S，運(yùn)行時(shí)間設(shè)置為400 S ；
(3)當(dāng)背景電流趨于穩(wěn)定后，每隔50s向磷酸鹽緩沖溶液中注入10 yL濃度為5mol/L的雙氧水溶液，然后記錄電流隨時(shí)間的變化，繪制工作曲線；
(4)將待測(cè)樣品溶液代替T-2毒素抗原標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測(cè)。
[0010]本發(fā)明的有益成果
(I)本發(fā)明采用立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯具有良好的生物相容性，通過(guò)形成鈀氮鍵化學(xué)鍵合至玻碳電極表面。
[0011](2)本發(fā)明采用的立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯具有大的比表面積，能夠有效固定大量的抗體。
[0012](3)本發(fā)明采用的立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯對(duì)雙氧水具有優(yōu)越的電化學(xué)催化性能，提高了生物傳感器的靈敏度。
[0013](4)本發(fā)明采用的立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯具有良好的電子的傳遞效率，進(jìn)一步提高了生物傳感器的靈敏度。
[0014](5)本發(fā)明將制備的無(wú)標(biāo)記型生物傳感器用于T-2毒素的檢測(cè)，檢測(cè)限低，線性范圍寬，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、快速、靈敏和特異性檢測(cè)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1 一種基于立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯構(gòu)建的T-2毒素傳感器的制備方法
(1)依次用1.0,0.3,0.05 Pm的氧化鋁粉末對(duì)玻碳電極進(jìn)行拋光，分別在超純水和乙醇中超聲清洗，氮?dú)獯蹈桑?br> (2)在電極表面滴加6μ L濃度為I mg/mL的立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯水溶液，干燥；
(3)繼續(xù)將6μ?濃度為5 Pg/mL的T-2毒素抗體溶液滴加到修飾電極表面，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干凈；
(4)用3μ L濃度為5 mg/mL的牛血清白蛋白溶液封閉非特異性活性位點(diǎn)，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干凈；
(5)將6μ L濃度為0.0001 ~ 10 ng/mL的一系列不同濃度的Τ-2毒素抗原用于和抗體的特異性識(shí)別，室溫下孵化I h，清洗干凈，于4°C冰箱中儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br>[0016]實(shí)施例2 —種基于立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯構(gòu)建的T-2毒素傳感器的制備方法
(1)依次用1.0,0.3,0.05 Pm的氧化鋁粉末對(duì)玻碳電極進(jìn)行拋光，分別在超純水和乙醇中超聲清洗，氮?dú)獯蹈桑?br> (2)在電極表面滴加6μ L濃度為1.5 mg/mL的立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯水溶液，干燥；
(3)繼續(xù)將6μ?濃度為10 Pg/mL的T-2毒素抗體溶液滴加到修飾電極表面，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干凈；
(4)用3μ L濃度為10 mg/mL的牛血清白蛋白溶液封閉非特異性活性位點(diǎn)，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干凈；
(5)將6μ L濃度為0.0001 ~ 10 ng/mL的一系列不同濃度的Τ-2毒素抗原用于和抗體的特異性識(shí)別，室溫下孵化I h，清洗干凈，于4°C冰箱中儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br>[0017]實(shí)施例3 —種基于立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯構(gòu)建的T-2毒素傳感器的制備方法
(1)依次用1.0,0.3,0.05 Pm的氧化鋁粉末對(duì)玻碳電極進(jìn)行拋光，分別在超純水和乙醇中超聲清洗，氮?dú)獯蹈桑?br> (2)在電極表面滴加6μ L濃度為2 mg/mL的立方鈀-八面氧化亞銅-氧化石墨烯水溶液，干燥；
(3)繼續(xù)將6μ?濃度為20 Pg/mL的T-2毒素抗體溶液滴加到修飾電極表面，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干凈；
(4)用3μ L濃度為20 mg/mL的牛血清白蛋白溶液封閉非特異性活性位點(diǎn)，于4°C冰箱中孵化I h，清洗干凈；
(5)將6μ L濃度為0.0001 ~ 10 ng/mL的一系列不同濃度的Τ-2毒素抗原用于和抗體的特異性