一种基于Pt的Janus介孔微球微电机及其制备方法与应用

本发明涉及微米电机，特别涉及一种基于pt的janus介孔微球微电机及其制备方法与应用。

背景技术：

1、具有自推进运动的人工微/纳米电机的最新进展为生物分析应用提供了有希望的传感机会。各种受体连接到纳米电机以构建生物亲和传感，从而能够在复杂的生物样品周围移动以大大增强目标质量传输和加速识别程序。它解决了在生物传感性能中发挥重要作用的慢速分析物运输的挑战，尤其是在无需准备和洗涤步骤的情况下分离和检测真实生物样品中的目标分子方面具有很大的前景。

2、通常识别受体可以修饰到电机表面或封装到电机材料中，增强识别受体的附着量和可及性对于提高生物传感性能至关重要。管状微电机是广泛功能化的抗体、核酸探针或凝集素受体，以检测不同的生物分子。受体的负载量影响检测效率，由于传统的受体连接于电机表面，负载量有限，亟需制备高负载量的纳米电机以提高生物传感效率。

3、因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于pt的janus介孔微球微电机及其制备方法与应用，旨在解决现有目标分子质量传输和识别较慢的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种基于pt的janus介孔微球微电机的制备方法，其中，包括步骤：

4、通过双乳液界面聚合方法合成介孔ms颗粒；

5、采用真空溅射物理沉积法将pt纳米颗粒沉积在介孔ms颗粒的半个表面上，构建janus介孔微球微电机。

6、所述基于pt的janus介孔微球微电机的制备方法，其中，通过双乳液界面聚合方法合成介孔ms的步骤包括：

7、将2,2'-偶氮异丁腈和聚乙烯吡咯烷酮分别溶解在苯乙烯和乙醇中，然后将两种溶液混合，通入惰性气体并在60-80℃的条件下搅拌发生聚合反应，生成聚苯乙烯颗粒，即ms颗粒；

8、通过超声处理将所述ms颗粒分散在硫酸中进行磺化处理，得到sms颗粒；

9、将sms颗粒超声分散在十二烷基硫酸钠水溶液中，将1-氯十二烷加入到十二烷基硫酸钠水溶液并在通过超声波细胞破碎机乳化后，将两种溶液混合并搅拌，得到sms悬浮液；

10、将苯乙烯、丙烯酸、二乙烯基苯和2,2'-偶氮异丁腈加入到十二烷基硫酸钠水溶液中，经超声细胞破碎仪乳化后，快速转移至sms悬浮液并继续搅拌，得到sms混合溶液；

11、最后，将聚乙烯醇水溶液添加到所述sms混合溶液中，通入惰性气体并在60-80℃的条件下发生聚合反应，得到介孔ms颗粒。

12、所述基于pt的janus介孔微球微电机的制备方法，其中，所述惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种或多种。

13、所述基于pt的janus介孔微球微电机的制备方法，其中，采用真空溅射物理沉积法将pt纳米颗粒沉积在介孔ms颗粒的半个表面上，构建janus介孔微球微电机的步骤包括：

14、将介孔ms颗粒分散在去离子水中，得到介孔ms悬浮液；

15、将介孔ms悬浮液涂布在硅片的亲水表面上，并置于真空烘箱中加热以完全蒸发水分，形成单层的ms颗粒层；

16、使用电子束蒸发器在单层的ms颗粒层上沉积pt层，使得介孔ms颗粒的半个表面上覆盖pt纳米颗粒，最后用移液枪吹打硅片表面，制得janus介孔微球微电机。

17、所述基于pt的janus介孔微球微电机的制备方法，其中，所述电子束蒸发器的涂覆速率为

18、一种基于pt的janus介孔微球微电机，其中，采用本发明所述基于pt的janus介孔微球微电机的制备方法制得。

19、一种基于pt的janus介孔微球微电机的应用，其中，将本发明所述的基于pt的jamus介孔微球微电机用于检测mirna。

20、所述的应用，其中，将所述基于pt的jamus介孔微球微电机用于检测mirna的步骤包括：

21、将janus介孔微球微电机、edc和nhs加入离心管中的mes缓冲液中进行超声处理，然后在避光条件下边转动边振荡，得到微电机混合溶液；

22、向微电机混合溶液中加入dna探针，并在摇床中避光并振荡，使得dna探针与janus介孔微球微电机结合，制得meso-ms/pt/dna溶液；

23、在含有燃料过氧化氢和待测靶标mirna的溶液中加入所述meso-ms/pt/dna溶液，所述meso-ms/pt/dna在过氧化氢条件下通过驱动作用主动捕获待测靶标mirna。

24、有益效果：本发明通过双乳液界面聚合方法合成介孔ms，将pt纳米颗粒(pt nps)沉积在ms的半个表面上，构建了基于pt的janus介孔微球(meso-ms/pt)微电机，该结构大大增快了目标分子的转运和识别过程，可用于复杂生物样品中的microrna(mirna)扩增检测。本发明具有大比表面积的异构meso-ms/pt微电机附加了熵驱动的dna识别系统，称为meso-ms/pt/dna，巨大的孔隙网络有利于增强受体-靶点相互作用；由于微电机表面pt层催化过氧化氢而产生的自扩散泳推进运动，它可以在复杂的生物样品中移动，从而大大增强目标mirna的质量传输和加速识别过程。所述微电机与熵驱动的信号放大dna探针相结合，实现了在dulbecco改良eagle培养基(dmem)和细胞裂解液中极其灵敏的mirna检测，无需准备和洗涤步骤。鉴于无需准备和洗涤步骤、快速的质量传输和放大能力，meso-ms/pt/dna微电机为真实生物样品中的mirna分析提供了一种很有前景的方法。

技术特征：

1.一种基于pt的janus介孔微球微电机的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述基于pt的janus介孔微球微电机的制备方法，其特征在于，通过双乳液界面聚合方法合成介孔ms的步骤包括：

3.根据权利要求2所述基于pt的janus介孔微球微电机的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述基于pt的janus介孔微球微电机的制备方法，其特征在于，采用真空溅射物理沉积法将pt纳米颗粒沉积在介孔ms颗粒的半个表面上，构建janus介孔微球微电机的步骤包括：

5.根据权利要求4所述基于pt的janus介孔微球微电机的制备方法，其特征在于，所述电子束蒸发器的涂覆速率为s-1。

6.一种基于pt的janus介孔微球微电机，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述基于pt的janus介孔微球微电机的制备方法制得。

7.一种基于pt的janus介孔微球微电机的应用，其特征在于，将权利要求6所述的基于pt的jamus介孔微球微电机用于检测mirna。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，将权利要求6所述的基于pt的jamus介孔微球微电机用于检测mirna的步骤包括：

技术总结
本发明公开一种基于Pt的Janus介孔微球微电机及其制备方法与应用，其中，制备方法包括步骤：通过双乳液界面聚合方法合成介孔MS颗粒；采用真空溅射物理沉积法将Pt纳米颗粒沉积在介孔MS颗粒的半个表面上，构建Janus介孔微球微电机。本发明通过双乳液界面聚合方法合成介孔MS颗粒，将Pt纳米颗粒(Pt NPs)沉积在MS颗粒的半个表面上，构建了基于Pt的Janus介孔微球(meso‑MS/Pt)微电机，该结构大大增快了目标分子的转运和识别过程，可用于复杂生物样品中的microRNA(miRNA)扩增检测。

技术研发人员：董海峰,张玙璠
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16