一种TiO2@ox‑GQDs纳米光电FLS细胞传感器的应用的制作方法与工艺

文档序号:12951142阅读:253来源:国知局
一种TiO2@ox-GQDs纳米光电FLS细胞传感器的应用技术领域本发明涉及一种TiO2@ox-GQDs纳米光电FLS细胞传感器的制备及其应用,该传感器用于的生物组织FLS细胞的检测,属于生物传感检测技术领域。

背景技术:
企业参与科技创新,与科技界联手,实现科技成果的转化,共同为国民经济的发展做贡献,已经成为全社会的共识。验证和完善实验室科研成果,并为我国生命科学的深化研究,积聚巨量数据库和大群体样本库,搭建新的技术平台和支撑系统。鉴于此,本专利将利用TiO2@ox-GQDs纳米复合材料的信号放大作用,利用体系中光致电信号的强度变化来对真实生物FLS细胞经培养后抽提的FLS细胞进行检测,并将所研制的光电生物传感器进一步推广到实际应用中,该方法具有成本低、灵敏度高、特异性好、检测快速等优点,而且制备过程较为简单,大大克服了目前FLS细胞检测方法局限于纯生物领域的弊端,有效拓展了FLS细胞检测方法的范围。

技术实现要素:
本发明的目的之一是对FLS细胞的生物特异亲和性及纳米光电复合材料TiO2@ox-GQDs,制备了一种具备特异性,超灵敏的光电生物传感器;本发明的目的之二是将该传感器用于实体组织抽提的FLS细胞的检测。本发明的技术方案如下:1.一种TiO2@ox-GQDs光电FLS细胞传感器的制备步骤(1)将1.0cm×2.5cm的长方形ITO导电玻璃,依次用丙酮、超纯水、乙醇超声清洗30min,纯氮吹干,将其作为工作电极,铂片为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,构成三电极电解池;(2)在ITO电极表面上,滴涂5~20µLTiO2@ox-GQDs纳米复合材料;TiO2@ox-GQDs纳米复合材料的制备(a)TiO2纳米棒的制备取4~6gTiCl3溶液、3~5gNaCl加入到搅拌着的5~15mL超纯水中,并倒入高压釜中,90~110℃下加热10~14h,自然冷却到25℃,用超纯水、无水乙醇各洗涤3~8次,真空干燥制得TiO2纳米棒;(b)ox-GQDs(氧化石墨烯量子点)的制备取0.5~1.5g石墨,加入到80~120ml、25℃下搅拌的浓硫酸中,加入40~46gNaNO3并冷却到0℃,在剧烈搅拌、低于20℃时缓慢加入2~4gKMnO4,并在110~130℃下加热10~14h,自然冷却到25℃并加入450~550ml超纯水,并使用Na2CO3调节pH至中性,将所得溶液放入透析袋透析2~4d,制得ox-GQDs;(c)TiO2@ox-GQDs纳米复合材料的制备取TiO2、ox-GQDs粉末各1~2g,混合、研磨,加1~2ml超纯水溶解,超声8~12min,-20℃冷冻10~14h,将冰冻好的固体放在冷冻干燥机中干燥20~36h,制得TiO2@ox-GQDs纳米复合材料;(3)继续滴涂10~20µL、5~50µg/mL的目标FLS细胞的CD95抗体到工作电极表面,4℃冰箱中晾干,制得一种TiO2@ox-GQDs光电FLS细胞传感器。2.目标FLS细胞的检测步骤(1)使用电化学工作站以三电极体系进行测试,饱和甘汞电极为参比电极,铂片电极为辅助电极,所制备的TiO2@ox-GQDs光电FLS细胞传感器为工作电极,在10~50mL、pH7~9的PBS,0.1~0.3mmol/L的抗坏血酸缓冲溶液中进行测试;(2)用时间-电流法对目标FLS细胞标准溶液进行检测,输入电压为0.1V,取样间隔20s,取样时间20s,运行时间400s,光源选择600nm,记录电流变化,绘制工作曲线;(3)将待测样品代替目标FLS细胞标准溶液,按照工作曲线的绘制方法进行测定。本发明的成果:(1)该方法不需经过预处理,电极选择性、灵敏度和重现性较好,电极响应快,测得线性范围10~20000cell/mL,检测限为2cell/mL。(2)本发明使用TiO2@ox-GQDs做为光电信标物质,ox-GQDs量子点对TiO2的包覆大大缩短了二者之间的距离,促进了TiO2的光电性能,增强本发明所述传感器的光电性能。(3)本发明所检测FLS细胞均从实际生物组织中提取,具有一定的实用价值。具体实施方式:为进一步说明,结合一下实施例具体说明:实施例1一种TiO2@ox-GQDs纳米光电FLS细胞传感器的制备(1)将1.0cm×2.5cm的长方形ITO导电玻璃,依次用丙酮、超纯水、乙醇超声清洗30min,纯氮吹干,将其作为工作电极,铂片为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,构成三电极电解池;(2)在ITO电极表面上,滴涂5µLTiO2@ox-GQDs纳米复合材料;(3)继续滴涂10µL、5µg/mL的目标FLS细胞的CD95抗体到工作电极表面,4℃冰箱中晾干,制得一种TiO2@ox-GQDs光电FLS细胞传感器。实施例2一种TiO2@ox-GQDs纳米光电FLS细胞传感器的制备(1)将1.0cm×2.5cm的长方形ITO导电玻璃,依次用丙酮、超纯水、乙醇超声清洗30min,纯氮吹干,将其作为工作电极,铂片为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,构成三电极电解池;(2)在ITO电极表面上,滴涂10µLTiO2@ox-GQDs纳米复合材料;(3)继续滴涂15µL、20µg/mL的目标FLS细胞的CD95抗体到工作电极表面,4℃冰箱中晾干,制得一种TiO2@ox-GQDs光电FLS细胞传感器。实施例3一种TiO2@ox-GQDs纳米光电FLS细胞传感器的制备(1)将1.0cm×2.5cm的长方形ITO导电玻璃,依次用丙酮、超纯水、乙醇超声清洗30min,纯氮吹干,将其作为工作电极,铂片为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,构成三电极电解池;(2)在ITO电极表面上,滴涂20µLTiO2@ox-GQDs纳米复合材料;(3)继续滴涂20µL、50µg/mL的目标FLS细胞的CD95抗体到工作电极表面,4℃冰箱中晾干,制得一种TiO2@ox-GQDs光电FLS细胞传感器。实施例4TiO2@ox-GQDs纳米复合材料的制备(a)TiO2纳米棒的制备取4gTiCl3溶液、3gNaCl加入到搅拌着的5mL超纯水中,并倒入高压釜中,90℃下加热10h,自然冷却到25℃,用超纯水、无水乙醇各洗涤3次,真空干燥制得TiO2纳米棒;(b)ox-GQDs(氧化石墨烯量子点)的制备取0.5g石墨,加入到80ml、25℃下搅拌的浓硫酸中,加入40gNaNO3并冷却到0℃,在剧烈搅拌、低于20℃时缓慢加入2gKMnO4,并在110℃下加热10h,自然冷却到25℃并加入450ml超纯水,并使用Na2CO3调节pH至中性,将所得溶液放入透析袋透析2d,制得ox-GQDs;(c)TiO2@ox-GQDs纳米复合材料的制备取TiO2、ox-GQDs粉末各1g,混合、研磨,加1ml超纯水溶解,超声8min,-20℃冷冻10h,将冰冻好的固体放在冷冻干燥机中干燥20h,制得TiO2@ox-GQDs纳米复合材料。实施例5TiO2@ox-GQDs纳米复合材料的制备(a)TiO2纳米棒的制备取5gTiCl3溶液、4gNaCl加入到搅拌着的10mL超纯水中,并倒入高压釜中,100℃下加热12h,自然冷却到25℃,用超纯水、无水乙醇各洗涤5次,真空干燥制得TiO2纳米棒;(b)ox-GQDs(氧化石墨烯量子点)的制备取1g石墨,加入到100ml25℃下搅拌的浓硫酸中,加入43gNaNO3并冷却到0℃,在剧烈搅拌、低于20℃时缓慢加入3gKMnO4,并在120℃下加热12h,自然冷却到25℃并加入500ml超纯水,并使用Na2CO3调节pH至中性,将所得溶液放入透析袋透析3d,制得ox-GQDs;(c)TiO2@ox-GQDs纳米复合材料的制备取TiO2、ox-GQDs粉末各1.5g,混合、研磨,加1.5ml超纯水溶解,超声10min,-20℃冷冻12h,将冰冻好的固体放在冷冻干燥机中干燥24h,制得TiO2@ox-GQDs纳米复合材料。实施例6TiO2@ox-GQDs纳米复合材料的制备(a)TiO2纳米棒的制备取6gTiCl3溶液、5gNaCl加入到搅拌着的15mL超纯水中,并倒入高压釜中,110℃下加热14h,自然冷却到25℃,用超纯水、无水乙醇各洗涤8次,真空干燥制得TiO2纳米棒;(b)ox-GQDs(氧化石墨烯量子点)的制备取1.5g石墨,加入到120ml25℃下搅拌的浓硫酸中,加入46gNaNO3并冷却到0℃,在剧烈搅拌、低于20℃时缓慢加入4gKMnO4,并在130℃下加热14h,自然冷却到25℃并加入550ml超纯水,并使用Na2CO3调节pH至中性,将所得溶液放入透析袋透析4d,制得ox-GQDs;(c)TiO2@ox-GQDs纳米复合材料的制备取TiO2、ox-GQDs粉末各2g,混合、研磨,加2ml超纯水溶解,超声12min,-20℃冷冻14h,将冰冻好的固体放在冷冻干燥机中干燥36h,制得TiO2@ox-GQDs纳米复合材料。实施例7FLS细胞的检测(1)使用电化学工作站以三电极体系进行测试,饱和甘汞电极为参比电极,铂片电极为辅助电极,所制备的TiO2@ox-GQDs光电FLS细胞传感器为工作电极,在10mL、pH为7.4的PBS,0.1mmol/L的抗坏血酸缓冲溶液中进行测试;(2)用时间-电流法对目标FLS细胞标准溶液进行检测,输入电压为0.1V,取样间隔20s,取样时间20s,运行时间400s,光源选择600nm,记录电流变化,绘制工作曲线;(3)将待测样品代替目标FLS细胞标准溶液,按照工作曲线的绘制方法进行测定;(4)线性范围10~20000cell/mL,检测限为2cell/mL。
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