本发明设计了一种基于氧化铜和纳米铂增强鲁米诺发光的信号双放大型电化学发光传感器的构建方法，具体是以luminol为发光体，cuo和ptnps为信号增强剂，制备一种定量检测pct的信号双放大型电化学发光传感器，属于电化学发光检测技术领域。
背景技术：
pct通常由甲状腺c细胞分泌，反映了全身炎症反应的活性。血浆中pct的水平随着严重细菌和真菌感染，多器官功能衰竭和败血症的发生而升高。因此，pct可以作为全身性炎症反应监测和诊断的重要指标。目前为止，只有很少的分析方法可用于pct的定量检测，例如化学发光免疫分析，表面等离子体共振和荧光分析。因此，开发一种快速而高效的检测手段来实现pct的定量检测变得至关重要。
电致化学发光ecl传感器作为一种ecl免疫修饰传感平台具有特异性更好，灵敏度更高等显著优势。ecl信号作为实时监测疾病标志物水平的特征信号，已被广泛应用于疾病标志物的分析检测。众所周知，luminol作为一种传统的发光试剂，是研究最广泛的ecl发光体之一，具有低氧化电位、高发射率和稳定发光信号等诸多优势。然而，luminol在低电位下不能产生强的ecl发射，而电位过高又会对传感器的生物活性产生影响。因此，我们需要寻找有效的增强剂来放大luminol的发光信号，使其在低电位下依然具有强ecl发射。
cuo作为一种具有广泛用途的金属氧化物，具有很高的催化活性，可以降低催化分解温度、加快分解速率。其次，cuo对光、温度和湿度均具有很高的灵敏性，将其制成薄膜包覆在传感器的表面，可以极大地提高传感器的灵敏性和选择性。ptnps作为一种过渡金属纳米粒子，化学性质稳定，具有优异的导电性和催化活性。因此，本发明采用cuo和ptnps作为增强剂来实现h2o2的高效催化，从而极大地增强了luminol的低电位发光，既保护了传感器的生物活性，又实现了信号的双重放大。
技术实现要素：
本发明目的之一是制备催化性能优异的增强剂以实现luminol在低电位下的强发光。
本发明目的之二是构建基于氧化铜和纳米铂增强鲁米诺发光的信号双放大型电化学发光传感器。
本发明目的之三是利用构建的电化学发光传感器实现对pct的高灵敏检测。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
1.将玻碳电极用al2o3泥浆抛光至镜状表面，超纯水冲洗干净；将抛光好的电极浸入质量分数为1%的haucl4溶液中，在-0.2v的恒定电压下沉积一层aunps，沉积时间为40s；将10μl制备的ptnps滴在沉积好的电极表面，室温保存至干燥；将修饰后的电极浸入50ng/ml的hgc溶液中1h以结合一定量的hgc；将10μl5μg/ml的ab1滴在电极表面，4oc下孵化2h；将3μl质量分数为1%的bsa滴在电极表面，封闭ab1上非特异性活性位点；将6μl不同浓度的pct滴在电极表面，4oc下孵化1h；将10µl2-8μg/ml的ab2-luminol-au@bsa-cuo滴在电极表面，4oc下孵化2h，即实现了基于氧化铜和纳米铂增强鲁米诺发光的信号双放大型电化学发光传感器的构建；如上所述传感器构建过程中，每一步都需将所得修饰后电极用超纯水轻轻冲洗，以去除未结合的生物分子；本发明采用luminol作发光体，得到了稳定的发光信号；采用cuo和ptnps作为增强剂，利用二者优异的催化活性催化h2o2生成更多的o2•-，极大地增强了luminnol的发光信号；在裸电极上沉积一层aunps，促进了电子转移，增强了发光效率；hgc的引入实现了抗体的定向固定，既维持了构建传感器的生物活性，又提升了抗体的孵化效率，从而进一步提高了传感器的灵敏度；将luminol-au@bsa负载在cuo上作为二抗标记物，使传感器对目标物的浓度变化反应更加灵敏，从而实现对pct的定量检测。
2.将1gcuso4•5h2o溶于60ml超纯水中，磁力搅拌至完全溶解，得到蓝色溶液；随后，加入6gpvp，搅拌至完全溶解，溶液颜色变为蓝绿色，再依次加入6g尿素和2mlh2o2，继续搅拌1h以充分反应；接下来，将上述溶液转移至高温高压反应釜中，120oc下反应4h，将反应所得墨绿色溶液离心，依次用水和乙醇洗涤，并将离心产物在60oc下烘干；最后将制得前驱体在600oc下煅烧2h，即制得黑色的cuo粉末，并将其溶于超纯水中备用；本发明合成了cuo作增强剂来与h2o2反应生成大量的o2•-，进而有效放大了luminol在低电位下的发光信号；cuo作为一种具有广泛用途的金属氧化物，具有很高的催化活性，可以降低催化分解温度、加快分解速率；同时，cuo对光、温度和湿度均具有很高的灵敏性，将其制成薄膜包覆在传感器的表面，可以极大地提高传感器的灵敏性和选择性；
将3ml10mm的h2ptcl6溶液和0.5ml0.1m的naoh溶液搅拌混合；然后在搅拌下将0.5ml0.1m的aa溶液缓慢添加到上述溶液中，再将混合物在60oc下水浴加热30min；最后将所得溶液离心洗涤，即制得ptnps，并将其溶于超纯水中备用；本发明制备了ptnps对h2o2进行高效催化，生成了更多的o2•-，进一步增强了luminol的发光强度，实现了信号的双重放大；ptnps是一种过渡金属纳米粒子，其化学性质稳定，具有优异的导电性和催化活性。
3.首先，将1ml质量分数为1%的haucl4分散于50ml超纯水中；随后，在剧烈搅拌下加入2ml质量分数为1%的柠檬酸钠溶液，煮沸10min，继续搅拌20min后，将溶液冷却至室温；接下来，将500mgbsa加入上述溶液，待完全溶解后继续加入40mgnabh4，室温反应24h；最后，将所得溶液离心洗涤，冷冻干燥，即成功制得bsa改性的aunps，并取3mg制得的au@bsa粉末溶于5ml超纯水中备用；本发明制备了au@bsa，用bsa对aunps进行包覆，实现了aunps的稳定和保护；此外，经过表面功能化的bsa可通过酰胺反应使cuo表面结合更多的发光体，从而增强了发光效率。
4.取500μl体积分数为12.5%的ga加入au@bsa溶液中，室温下震荡3h得到ga修饰的au@bsa，然后将1ml0.1m的luminol加入其中反应2h得到luminol-au@bsa；将2ml包含40mmedc和10mmnhs的混合溶液加入上述溶液中，4oc下反应2h，得到羧基活化的luminol-au@bsa；随后，将cuo溶于甲苯中，加入1mlaptes，超声处理1h后，将所得混合溶液移至高温高压反应釜中，90oc下反应24h，离心洗涤，得到cuo-nh2；接下来，将cuo-nh2溶于羧基活化的luminol-au@bsa溶液中，反应2h后，将所得溶液离心洗涤，得到luminol-au@bsa-cuo，并将其溶于ph为7.4的pbs中备用；最后，将500μl10μg/ml的ab2加入上述溶液，4oc下孵育12小时，即成功制得ab2-luminol-au@bsa-cuo；本发明将luminol负载在cuo表面，合成了luminol-au@bsa-cuo作为信号探针，表面功能化的bsa可使cuo表面结合更多的发光体，提高了发光效率，将ab2固定在luminol-au@bsa-cuo上作为标记物，使传感器对pct的浓度变化反应更加灵敏，实现了对pct的定量检测。
5.将银/氯化银ag/agcl电极作为参比电极、铂电极作为对电极、构建传感器作为工作电极组成三电极体系；将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起，然后将上述三电极连接在化学发光检测仪的暗盒中，光电倍增管高压设置为600v，扫描电压设置为0-0.6v，扫描速率设置为0.1v/s；使用10-100mmol/l的h2o2溶液作为检测底液，利用三电极体系检测不同浓度pct下的电化学发光信号强度；根据所得电化学发光信号强度值与pct浓度对数的线性关系绘制工作曲线；所述h2o2溶液，ph为6.0-8.5，利用10-100μl的h2o2溶于10ml0.1m的pbs配制。
6.在稀释的血清样品中加入不同浓度的pct，采用标准加入法测定血清样品中pct的相对标准偏差和回收率，所得血清样品中pct的相对标准偏差为1.03-1.21%，回收率为99.8-100.3%，表明本发明可以用于实际样品检测，且结果准确可靠。
本发明的有益成果
1.本发明成功制备了催化性能优异的cuo和ptnps，其作为增强剂可催化h2o2生成更多的o2•-，从而显著增强了luminol在低电位下的发光强度，满足了痕量分析的需求。
2.本发明成功构建了基于氧化铜和纳米铂增强鲁米诺发光的信号双放大型电化学发光传感器。
3.本发明通过构建的电化学发光传感器实现了对pct的定量检测，结果具有优异的稳定性，选择性和重现性，对pct检测的线性范围是10fg/ml-100ng/ml，检测限为2.96fg/ml。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述，本发明保护范围不仅局限于实施例，该领域专业人员对本发明技术方案所作的改变均属于本发明保护范围。
实施例1
将玻碳电极用al2o3泥浆抛光至镜状表面，超纯水冲洗干净；将抛光好的电极浸入质量分数为1%的haucl4溶液中，在-0.2v的恒定电压下沉积一层aunps，沉积时间为40s；将10μl制备的ptnps滴在沉积好的电极表面，室温保存至干燥；将修饰后的电极浸入50ng/ml的hgc溶液中1h以结合一定量的hgc；将10μl5μg/ml的ab1滴在电极表面，4oc下孵化2h；将3μl质量分数为1%的bsa滴在电极表面，封闭ab1上非特异性活性位点；将6μl不同浓度的pct滴在电极表面，4oc下孵化1h；将10µl2μg/ml的ab2-luminol-au@bsa-cuo滴在电极表面，4oc下孵化2h，即实现了基于氧化铜和纳米铂增强鲁米诺发光的信号双放大型电化学发光传感器的构建；如上所述传感器构建过程中，每一步都需将所得修饰后电极用超纯水轻轻冲洗，以去除未结合的生物分子。
实施例2
将玻碳电极用al2o3泥浆抛光至镜状表面，超纯水冲洗干净；将抛光好的电极浸入质量分数为1%的haucl4溶液中，在-0.2v的恒定电压下沉积一层aunps，沉积时间为40s；将10μl制备的ptnps滴在沉积好的电极表面，室温保存至干燥；将修饰后的电极浸入50ng/ml的hgc溶液中1h以结合一定量的hgc；将10μl5μg/ml的ab1滴在电极表面，4oc下孵化2h；将3μl质量分数为1%的bsa滴在电极表面，封闭ab1上非特异性活性位点；将6μl不同浓度的pct滴在电极表面，4oc下孵化1h；将10µl5μg/ml的ab2-luminol-au@bsa-cuo滴在电极表面，4oc下孵化2h，即实现了基于氧化铜和纳米铂增强鲁米诺发光的信号双放大型电化学发光传感器的构建；如上所述传感器构建过程中，每一步都需将所得修饰后电极用超纯水轻轻冲洗，以去除未结合的生物分子。
实施例3
将玻碳电极用al2o3泥浆抛光至镜状表面，超纯水冲洗干净；将抛光好的电极浸入质量分数为1%的haucl4溶液中，在-0.2v的恒定电压下沉积一层aunps，沉积时间为40s；将10μl制备的ptnps滴在沉积好的电极表面，室温保存至干燥；将修饰后的电极浸入50ng/ml的hgc溶液中1h以结合一定量的hgc；将10μl5μg/ml的ab1滴在电极表面，4oc下孵化2h；将3μl质量分数为1%的bsa滴在电极表面，封闭ab1上非特异性活性位点；将6μl不同浓度的pct滴在电极表面，4oc下孵化1h；将10µl8μg/ml的ab2-luminol-au@bsa-cuo滴在电极表面，4oc下孵化2h，即实现了基于氧化铜和纳米铂增强鲁米诺发光的信号双放大型电化学发光传感器的构建；如上所述传感器构建过程中，每一步都需将所得修饰后电极用超纯水轻轻冲洗，以去除未结合的生物分子。
实施例4
将1gcuso4•5h2o溶于60ml超纯水中，磁力搅拌至完全溶解，得到蓝色溶液；随后，加入6gpvp，搅拌至完全溶解，溶液颜色变为蓝绿色，再依次加入6g尿素和2mlh2o2，继续搅拌1h以充分反应；接下来，将上述溶液转移至高温高压反应釜中，120oc下反应4h，将反应所得墨绿色溶液离心，依次用水和乙醇洗涤，并将离心产物在60oc下烘干；最后将制得前驱体在600oc下煅烧2h，即制得黑色的cuo粉末，并将其溶于超纯水中备用；将3ml10mm的h2ptcl6溶液和0.5ml0.1m的naoh溶液搅拌混合；然后在搅拌下将0.5ml0.1m的aa溶液缓慢添加到上述溶液中，再将混合物在60oc下水浴加热30min；最后将所得溶液离心洗涤，即制得ptnps，并将其溶于超纯水中备用。
实施例5
首先，将1ml质量分数为1%的haucl4分散于50ml超纯水中；随后，在剧烈搅拌下加入2ml质量分数为1%的柠檬酸钠溶液，煮沸10min，继续搅拌20min后，将溶液冷却至室温；接下来，将500mgbsa加入上述溶液，待完全溶解后继续加入40mgnabh4，室温反应24h；最后，将所得溶液离心洗涤，冷冻干燥，即成功制得bsa改性的aunps，并取3mg制得的au@bsa粉末溶于5ml超纯水中备用。
实施例6
取500μl体积分数为12.5%的ga加入au@bsa溶液中，室温下震荡3h得到ga修饰的au@bsa，然后将1ml0.1m的luminol加入其中反应2h得到luminol-au@bsa；将2ml包含40mmedc和10mmnhs的混合溶液加入上述溶液中，4oc下反应2h，得到羧基活化的luminol-au@bsa；随后，将cuo溶于甲苯中，加入1mlaptes，超声处理1h后，将所得混合溶液移至高温高压反应釜中，90oc下反应24h，离心洗涤，得到cuo-nh2；接下来，将cuo-nh2溶于羧基活化的luminol-au@bsa溶液中，反应2h后，将所得溶液离心洗涤，得到luminol-au@bsa-cuo，并将其溶于ph为7.4的pbs中备用；最后，将500μl10μg/ml的ab2加入上述溶液，4oc下孵育12小时，即成功制得ab2-luminol-au@bsa-cuo。
实施例7
将银/氯化银ag/agcl电极作为参比电极、铂电极作为对电极、构建传感器作为工作电极组成三电极体系；将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起，然后将上述三电极连接在化学发光检测仪的暗盒中，光电倍增管高压设置为600v，扫描电压设置为0-0.6v，扫描速率设置为0.1v/s；使用10mmol/l的h2o2溶液作为检测底液，利用三电极体系检测不同浓度pct下的电化学发光信号强度；根据所得电化学发光信号强度值与pct浓度对数的线性关系绘制工作曲线；所述h2o2溶液，ph为6.0，利用10μl的h2o2溶于10ml0.1m的pbs配制。
实施例8
将银/氯化银ag/agcl电极作为参比电极、铂电极作为对电极、构建传感器作为工作电极组成三电极体系；将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起，然后将上述三电极连接在化学发光检测仪的暗盒中，光电倍增管高压设置为600v，扫描电压设置为0-0.6v，扫描速率设置为0.1v/s；使用50mmol/l的h2o2溶液作为检测底液，利用三电极体系检测不同浓度pct下的电化学发光信号强度；根据所得电化学发光信号强度值与pct浓度对数的线性关系绘制工作曲线；所述h2o2溶液，ph为7.4，利用50μl的h2o2溶于10ml0.1m的pbs配制。
实施例9
将银/氯化银ag/agcl电极作为参比电极、铂电极作为对电极、构建传感器作为工作电极组成三电极体系；将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起，然后将上述三电极连接在化学发光检测仪的暗盒中，光电倍增管高压设置为600v，扫描电压设置为0-0.6v，扫描速率设置为0.1v/s；使用100mmol/l的h2o2溶液作为检测底液，利用三电极体系检测不同浓度pct下的电化学发光信号强度；根据所得电化学发光信号强度值与pct浓度对数的线性关系绘制工作曲线；所述h2o2溶液，ph为8.5，利用100μl的h2o2溶于10ml0.1m的pbs配制。
实施例10
在稀释的血清样品中加入不同浓度的pct，采用标准加入法测定血清样品中pct的相对标准偏差和回收率，所得血清样品中pct的相对标准偏差为1.03-1.21%，回收率为99.8-100.3%，表明本发明可以用于实际样品检测，且结果准确可靠。