一种基于MXene纳米片光热放大的邻近杂交双模式免疫传感器的制备及应用
专利汇可以提供一种基于MXene纳米片光热放大的邻近杂交双模式免疫传感器的制备及应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开一种基于MXene纳米片光热放大的邻近杂交双模式免疫 传感器 的制备及应用。将聚乙烯亚胺（PEI）改性的TiO2盘状 纳米粒子 作为基底，通过 电沉积 金将大量的捕获底物脱 氧 核糖核酸固定在传感界面上。两种脱氧核糖核酸探针均以目标物人附睾蛋白4 抗体 标记，作为HE4的识别部分被DNA3捕获后，HE4通过免疫识别诱导一次抗体标记的DNA1和二次抗体标记的DNA2之间的邻近杂交。Mxene纳米片负载大量的 硫堇 可以有效地嵌插到杂交形成的双链DNA沟槽中，不仅可用作电化学— 温度 双模式的 信号 探针，而且由于光热效应产生的升温实现了电化学信号放大。在808nm红外 激光器 的照射下，实现对HE4的高灵敏检测。，下面是一种基于MXene纳米片光热放大的邻近杂交双模式免疫传感器的制备及应用专利的具体信息内容。
1.一种基于MXene纳米片光热放大的邻近杂交双模式免疫传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）玻碳电极（GCE）的预处理：玻碳电极首先在铺有氧化铝粉末的麂皮上机械打磨抛光，用二次水洗去表面残留粉末，再移入超声水浴中清洗，直至清洗干净，最后依序用乙醇，稀酸和水彻底洗涤；
（3）TiO2 NDs-PEI/DNA3/DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极的制备：将3 mg的TiO2盘状纳米粒子（TiO2 NDs）粉末溶于1 mL 超纯水中，得到3 mg/mL TiO2 NDs的水分散液，取10 µL聚乙烯亚胺（PEI）加超纯水稀释至1 mL 得到1 wt.% PEI的水溶液，向1 mL上述TiO2 NDs分散液中加入1 mL的1 wt.% PEI水溶液，室温下连续搅拌6 h，10000 rpm离心10 min后，用超纯水冲洗3次，去除多余的PEI，经干燥后得到的TiO2 NDs-PEI重新分散在1 mL的超纯水中，取5 μL TiO2 NDs-PEI分散液滴涂于干净的GCE表面，在烘箱中烘干并冷却至室温得到PEI-TiO2 NDs修饰电极；将PEI-TiO2 NDs修饰电极浸入含有体积比为1:1的0.01 M H2SO4和0.01 M Na2SO4的0.1 wt.% HAuCl4溶液中进行恒电位沉积，电压0.2 V，沉积时间30 s得到Au/ PEI-TiO2 NDs 修饰电极；将5 µL 10 µM捕获脱氧核糖核酸（DNA3）滴涂在上述修饰电极表面，并在室温下通过Au-S键结合孵育3小时，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗后，将所得电极放在100 µL 1 mM 巯基己醇（MCH）溶液中浸泡30 min，滴加5 µL含10 µM DNA1-Ab1、10 µM DNA2-Ab2和不同浓度的HE4标准溶液的混合液在4 °C下孵育60 min，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗电极表面并在室温条件下自然晾干，得到TiO2 NDs-PEI/DNA3/DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2修饰电极；最后，取5 μL MXene@Thi复合物溶液滴涂在电极表面于室温下孵育
50 min，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液洗去残余液并在室温条件下自然晾干，即得到TiO2 NDs-PEI /DNA3/ DNA1-Ab1-HE4 –DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极；
（4）HE4的检测：采用三电极体系进行测定，以TiO2 NDs-PEI/DNA3/DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极为工作电极，Ag/AgCl为参比电极，铂丝电极为辅助电极，在电化学工作站上对HE4进行检测，设置初始电位为0 V，终止电位为-0.5 V，在pH 7.4的磷酸缓冲溶液中，用方波伏安法（SWV）对1×10-6 ng/mL 10 ng/mL一系列不同浓度的HE4标准溶液在修~
饰电极上的电化学行为进行测定，通过记录808 nm激光照射后产生的电化学信号，绘制工作曲线；用普通温度计采集照射后电极表面的温度，绘制工作曲线；待测样品溶液代替HE4标准溶液进行检测，检测的结果通过工作曲线查得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的TiO2盘状纳米粒子（TiO2 NDs）由下述方法制备的：将4.5 g对苯二甲酸，2.34 mL钛酸丁酯（IV），9 mL无水甲醇和81 mL N，N-二甲基甲酰胺（DMF）混合，然后将混合物转移到100 mL高压反应釜中，在150 °C下加热48 h，冷却后过滤并用甲醇多次洗涤得到白色悬浮液，随后，上述白色悬浮液产物在400 °C空气中煅烧5 h，自然冷却后，收集得到的白色粉末即为TiO2盘状纳米粒子（TiO2 NDs）。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的DNA1-Ab1或DNA2-Ab2由下述方法制备：1）抗体（Ab1或Ab2）的活化：取0.2 mg 抗体（Ab1或Ab2）固体用1 mL浓度为55 mM、pH 7.4磷酸缓冲溶液稀释至0.2 mg/mL，取10 µL浓度为0.4 mM (N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯（SMCC）的二甲基亚砜溶液，与100 µL浓度为0.2 mg/mL 抗体溶液（Ab1或Ab2）在室温下孵育2 h，转速为10000 rpm的离心过滤纯化10 min即得到活化的Ab1-SMCC或Ab2-SMCC，并在100 µL浓度为55 mM、pH 7.4磷酸缓冲溶液中重新溶解； 2）DNA1或DNA2的还原：取40 µL 100 mM二硫苏糖醇（DTT）的水溶液与30 µL 浓度为100 µM 的DNA1或DNA2的Tris-HCl缓冲溶液混合1 h，得到的DNA1或DNA2溶液经过转速为10000 rpm的离心过滤纯化
10 min即得到还原的DNA1或DNA2，并在100 µL浓度为55 mM、pH 7.4磷酸缓冲溶液中重新溶解；3）DNA1-Ab1或DNA2-Ab2溶液的制备：将上述所得活化的Ab1-SMCC或Ab2-SMCC溶液与还原的DNA1或DNA2溶液混合，在4 °C下孵育过夜，随后经过多次转速为10000 rpm的离心过滤10 min除去未反应的DNA1或DNA2，将得到的DNA1-Ab1或DNA2-Ab2溶于200 μL 浓度为55 mM、pH
7.4磷酸缓冲溶液中，放置4 °C条件下备用。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的MXene@Thi复合物由下述方法制备的：取5 mg MXene纳米片分散在1 mL乙醇中，然后与20 µL的3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）均匀混合，并在室温下持续搅拌过夜，经过转速为10000 rpm的离心过滤10 min，用超纯水多次洗涤得到改性MXene纳米片，加入1 mL超纯水中超声得到MXene纳米片分散液，再加入200 µL的2.5 wt.%戊二醛的水溶液搅拌40 min，通过转速为10000 rpm的离心收集沉淀，并用超纯水洗涤3次得到黑色固体，将1 mL的5 mg/mL硫堇水溶液与黑色固体混合，在黑暗条件下搅拌5h，经过离心洗涤得到的固体分散在1 mL超纯水中，得到5 mg/mL的MXene@Thi复合物溶液。
5.一种双模式基于MXene纳米片光热放大的电化学邻近杂交免疫传感器，包括工作电极、铂丝电极为对电极和Ag/AgCl为参比电极，其特征在于，所述的工作电极采用TiO2 NDs-PEI/DNA3/ DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极，所述的TiO2 NDs-PEI/DNA3/ DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极由下述方法制备而成的：1）玻碳电极的预处理：玻碳电极首先在铺有氧化铝粉末的麂皮上机械打磨抛光，用二次水洗去表面残留粉末，再移入超声水浴中清洗，直至清洗干净，最后依序用乙醇，稀酸和水彻底洗涤；2）TiO2 NDs-PEI/DNA3/ DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极的制备：将3 mg的TiO2盘状纳米粒子（TiO2 NDs）粉末溶于1 mL 超纯水中，得到3 mg/mL TiO2 NDs的水分散液，取10 µL聚乙烯亚胺（PEI）加超纯水稀释至1 mL 得到1 wt.% PEI的水溶液，向1 mL上述TiO2 NDs分散液中加入1 mL的1 wt.% PEI水溶液，室温下连续搅拌6 h，10000 rpm离心10 min后，用超纯水冲洗
3次，去除多余的PEI，经干燥后得到的TiO2 NDs-PEI重新分散在1 mL的超纯水中，取5 μL TiO2 NDs-PEI分散液滴涂于干净的GCE表面，在烘箱中烘干并冷却至室温得到PEI-TiO2 NDs修饰电极；将PEI-TiO2 NDs修饰电极浸入含有体积比为1:1的0.01 M H2SO4和0.01 M Na2SO4的0.1 wt.% HAuCl4溶液中进行恒电位沉积，电压0.2 V，沉积时间30 s得到Au/ PEI-TiO2 NDs 修饰电极；将5 µL 10 µM捕获脱氧核糖核酸（DNA3）滴涂在上述修饰电极表面，并在室温下通过Au-S键结合孵育3小时，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗后，将所得电极放在100 µL
1 mM 巯基己醇（MCH）溶液中浸泡30 min，滴加5 µL含10 µM DNA1-Ab1、10 µM DNA2-Ab2和不同浓度的HE4标准溶液的混合液在4 °C下孵育60 min，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗电极表面并在室温条件下自然晾干，得到TiO2 NDs-PEI/DNA3/DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2修饰电极；
最后，取5 μL MXene@Thi复合物溶液滴涂在电极表面于室温下孵育50 min，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液洗去残余液并在室温条件下自然晾干，即得到TiO2 NDs-PEI/DNA3/DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极。
6.权利要求4所述的一种双模式基于MXene纳米片光热放大的电化学邻近杂交免疫传感器的应用，其特征在于，步骤如下：1）采用三电极体系进行测定，以TiO2 NDs-PEI/DNA3/DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极为工作电极，Ag/AgCl为参比电极，铂丝电极为辅助电极，在电化学工作站上对HE4进行检测，设置初始电位为0 V，终止电位为-0.5 V；2）在pH 7.4的磷酸缓冲溶液中，用方波伏安法（SWV）对1×10-6 ng/mL 10 ng/mL一系列不同浓~
度的HE4标准溶液在修饰电极上的电化学行为进行测定，通过记录808 nm激光照射后产生的电化学信号，绘制工作曲线；用普通温度计采集照射后电极表面的温度，绘制工作曲线；
待测样品溶液代替HE4标准溶液进行检测，检测的结果通过工作曲线查得。
一种基于MXene纳米片光热放大的邻近杂交双模式免疫传感
器的制备及应用
技术领域
背景技术
发明内容
（2）TiO2 NDs-PEI/DNA3/DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极的制备：将3 mg的TiO2盘状纳米粒子（TiO2 NDs）粉末溶于1 mL 超纯水中，得到3 mg/mL TiO2 NDs的水分散液，取10 µL聚乙烯亚胺（PEI）加超纯水稀释至1 mL 得到1 wt.% PEI的水溶液，向1 mL上述TiO2 NDs分散液中加入1 mL的1 wt.% PEI水溶液，室温下连续搅拌6 h，10000 rpm离心10 min后，用超纯水冲洗3次，去除多余的PEI，经干燥后得到的TiO2 NDs-PEI重新分散在1 mL的超纯水中，取5 μL TiO2 NDs-PEI分散液滴涂于干净的GCE表面，在烘箱中烘干并冷却至室温得到PEI-TiO2 NDs修饰电极；将PEI-TiO2 NDs修饰电极浸入含有体积比为1:1的0.01 M H2SO4和0.01 M Na2SO4的0.1 wt.% HAuCl4溶液中进行恒电位沉积，电压0.2 V，沉积时间30 s得到Au/ PEI-TiO2 NDs修饰电极；将5 µL 10 µM捕获DNA3滴涂在上述修饰电极表面，并在室温下通过Au-S键结合孵育3小时，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗后，将所得电极放在100 µL 1 mM 巯基己醇（MCH）溶液中浸泡30 min，滴加5 µL含10 µM DNA1-Ab1、10 µM DNA2-Ab2和不同浓度的HE4标准溶液的混合液在4 °C下孵育60 min，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗电极表面并在室温条件下自然晾干，得到TiO2 NDs-PEI/DNA3/DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2修饰电极；最后，取5 μL MXene@Thi复合物溶液滴涂在电极表面于室温下孵育50 min，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液洗去残余液并在室温条件下自然晾干，即得到TiO2 NDs-PEI /DNA3/ DNA1-Ab1-HE4 –DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极;
（3）HE4的检测：采用三电极体系进行测定，以TiO2 NDs-PEI/DNA3/DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极为工作电极，Ag/AgCl为参比电极，铂丝电极为辅助电极，在电化学工作站上对HE4进行检测，设置初始电位为0 V，终止电位为-0.5 V，在pH 7.4的磷酸缓冲溶液中，用方波伏安法（SWV）对1×10-6 ng/mL 10 ng/mL一系列不同浓度的HE4标准溶液在修~
饰电极上的电化学行为进行测定，通过记录808 nm激光照射后产生的电化学信号，绘制工作曲线；用普通温度计采集照射后电极表面的温度，绘制工作曲线；待测样品溶液代替HE4标准溶液进行检测，检测的结果通过工作曲线查得。
HE4标准溶液在修饰电极上的电化学行为进行测定，通过记录808 nm激光照射后产生的电化学信号，绘制工作曲线；用普通温度计采集照射后电极表面的温度，绘制工作曲线；待测样品溶液代替HE4标准溶液进行检测，检测的结果通过工作曲线查得。
具体实施方式
（1）玻碳电极的预处理：玻碳电极首先在铺有氧化铝粉末的麂皮上机械打磨抛光，用二次水洗去表面残留粉末，再移入超声水浴中清洗，直至清洗干净，最后依序用乙醇，稀酸和水彻底洗涤；
（2）将3 mg的TiO2盘状纳米粒子（TiO2 NDs）粉末溶于1 mL 超纯水中，得到3 mg/mL TiO2 NDs的水分散液，取10 µL聚乙烯亚胺（PEI）加超纯水稀释至1 mL 得到1 wt.% PEI的水溶液，向1 mL上述TiO2 NDs分散液中加入1 mL的1 wt.% PEI水溶液，室温下连续搅拌6 h，10000 rpm离心10 min后，用超纯水冲洗3次，去除多余的PEI，经干燥后得到的TiO2 NDs-PEI重新分散在1 mL的超纯水中，取5 μL TiO2 NDs-PEI分散液滴涂于干净的GCE表面，在烘箱中烘干并冷却至室温得到PEI-TiO2 NDs修饰电极；
（3）将PEI-TiO2 NDs修饰电极浸入含有体积比为1:1的0.01 M H2SO4和0.01 M Na2SO4的0.1 wt.% HAuCl4溶液中进行恒电位沉积，电压0.2 V，沉积时间30 s得到Au/ PEI-TiO2 NDs修饰电极；
（4）将5 µL 10 µM捕获脱氧核糖核酸（DNA3）溶液滴涂在上述修饰电极表面，并在室温下通过Au-S键结合孵育3小时，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗后，将所得电极放在100 µL 1 mM 巯基己醇（MCH）溶液中浸泡30 min，滴加5 µL含10 µM DNA1-Ab1、10 µM DNA2-Ab2和不同浓度的HE4标准溶液的混合液在4 °C下孵育60 min，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗电极表面并在室温条件下自然晾干，得到TiO2 NDs-PEI/DNA3/DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2修饰电极；
（5）取5 μL MXene@Thi复合物溶液滴涂在电极表面于室温下孵育50 min，用pH 7.4的磷酸缓冲溶液洗去残余液并在室温条件下自然晾干，即得到TiO2 NDs-PEI /DNA3/ DNA1-Ab1-HE4 –DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极。
将4.5 g对苯二甲酸，2.34 mL钛酸丁酯（IV），9 mL无水甲醇和81 mL N，N-二甲基甲酰胺（DMF）混合，然后将混合物转移到100 mL高压反应釜中，在150 °C下加热48 h，冷却后过滤并用甲醇多次洗涤得到白色悬浮液，随后，上述白色悬浮液产物在400 °C空气中煅烧5 h，自然冷却后，收集得到的白色粉末即为TiO2盘状纳米粒子（TiO2 NDs）；
实施例1所用的DNA1-Ab1或DNA2-Ab2的制备：
抗体（Ab1或Ab2）的活化：取0.2 mg 抗体（Ab1或Ab2）固体用1 mL 浓度为55 mM、pH 7.4磷酸缓冲溶液稀释至0.2 mg/mL，取10 µL浓度为0.4 mM (N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯（SMCC）的二甲基亚砜溶液，与100 µL浓度为0.2 mg/mL 抗体溶液（Ab1或Ab2）在室温下孵育2 h，转速为10000 rpm的离心过滤纯化10 min即得到活化的Ab1-SMCC或Ab2-SMCC，并在100 µL浓度为55 mM、pH 7.4磷酸缓冲溶液中重新溶解；DNA1或DNA2的还原：
取40 µL 100 mM二硫苏糖醇（DTT）的水溶液与30 µL浓度为100 µM的DNA1或DNA2的Tris-HCl缓冲溶液混合1 h，得到的DNA1或DNA2溶液经过转速为10000 rpm的离心过滤纯化10 min即得到还原的DNA1或DNA2，并在100 µL浓度为55 mM、pH 7.4磷酸缓冲溶液中重新溶解；DNA1-Ab1或DNA2-Ab2溶液的制备：将上述所得活化的Ab1-SMCC或Ab2-SMCC溶液与还原的DNA1或DNA2溶液混合，在4 °C下孵育过夜，随后经过多次多次转速为10000 rpm的离心过滤10 min除去未反应的DNA1或DNA2，将得到的DNA1-Ab1或DNA2-Ab2溶于200 μL浓度为55 mM、pH 7.4磷酸缓冲溶液中，放置4 °C条件下备用。
（1）采用三电极体系进行测定，以TiO2 NDs-PEI/DNA3/DNA1-Ab1-HE4-DNA2-Ab2/MXene@Thi修饰电极为工作电极，Ag/AgCl为参比电极，铂丝电极为辅助电极，在电化学工作站上对HE4进行检测，设置初始电位为0 V，终止电位为-0.5 V；
（2）在pH 7.4的磷酸缓冲溶液中，用方波伏安法（SWV）对1×10-6 ng/mL 10 ng/mL一系~
列不同浓度的HE4标准溶液在修饰电极上的电化学行为进行测定，通过记录808 nm激光照射后产生的电化学信号，绘制工作曲线，见图2A；用普通温度计采集照射后电极表面的温度，绘制工作曲线，见图2B；
（3）待测样品溶液代替HE4标准溶液进行检测，检测的结果通过工作曲线查得。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种轻质高强堇青石多孔陶瓷的绿色制备方法及过滤器 | 2020-05-15 | 389 |
| N-芳基脒取代的三氟乙基亚砜衍生物用于防治叶螨的用途 | 2020-05-12 | 923 |
| 一种堇青石负载型中温脱硝催化剂及其制备方法 | 2020-05-12 | 759 |
| 一种轻质隔音阻燃环保墙板的制备方法 | 2020-05-14 | 758 |
| 一种新能源电池隔膜材料的制备方法 | 2020-05-08 | 193 |
| 一种脱硝催化剂的制备方法 | 2020-05-08 | 907 |
| 一类新颖的2－芳氧基烟酰胺类化合物及其制备方法和应用 | 2020-05-12 | 515 |
| 一种轻质隔音避潮气凝胶保温材料 | 2020-05-13 | 496 |
| 新颖的4－芳氧基烟酰胺类化合物及其制备方法和应用 | 2020-05-12 | 514 |
| 一种高强度耐热阻燃保温材料 | 2020-05-14 | 906 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
