一种基于石墨烯芯片的结核病检测器及其制备方法与流程

本发明涉及结核病检测产品，具体涉及为一种基于石墨烯芯片的结核病检测器及其制备方法。

背景技术：

1、结核病是由结核杆菌感染引起的慢性传染病，潜伏期4～8周，其中80％发生在肺部。我国属于全球22个结核病高负担国家之一，患病人数仅次于印度，位居世界第二位，除了患病人数多，我国结核病耐药的严重程度在全球范围内仅次于俄罗斯，耐药性泛滥将会使结核病控制返回到无化疗时代，而当今世界约有三分之二的结核病人处于发生耐多药的危险之中。因此，结核病和耐药结核病已成为我国严重的公共卫生和社会问题。由于目前临床常规的痰涂片和痰培养检测结核杆菌的方法，存在检出率低、培养时间长等问题，远不能满足临床检测的需求。

2、本发明的目的是提供一种基于石墨烯芯片的肺结核检测器及其制备方法，解决现有技术存在的检出率低、培养时间长的问题。适用于肺结核病的检测，发病机制研究。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于石墨烯芯片的结核病检测器及其制备方法，以解决现有的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于石墨烯芯片的结核病检测器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)石墨烯芯片的羧基化；(2)石墨烯芯片和edc溶液和nhs溶液反应；(3)进行抗体在石墨烯芯片上的固定化；(4)对石墨烯芯片其表面进行封闭；(5)对石墨烯芯片漂洗、烘干；(6)检测晶体管的制备，其中：

4、(1)将石墨烯芯片浸润在甲醇中，加入萘二甲酸，萘二甲酸的浓度为1-10mmol/l，超声处理，充分反应0.5-3个小时，进行石墨烯芯片的羧基化；

5、(2)将羧基化的石墨烯芯片用水和乙醇清洗数次之后，于40-60mm的mes溶液中反应，期间加入edc溶液和snhs溶液，调节ph值为5-6，在摇床上震荡反应10到30分钟；

6、(3)将石墨烯芯片用50mmol/l、ph值为6的mes溶液漂洗之后，制备lam抗体溶液，其中，lam抗体溶液的制备方法为在ph值为7-9的pbs溶液中加入含有10-50nmol/l的lam抗体溶液，在摇床上震荡反应10到30分钟；然后将石墨烯芯片在lam抗体溶液中漂洗5-30分钟，进行抗体在石墨烯芯片上的固定化；

7、(4)将石墨烯芯片浸润于1-10mmol/l的bsa溶液或者聚乙二醇溶液或者脱脂奶粉溶液或者血清溶液中10-40分钟，对其表面进行封闭，以避免后续的非特异性结合；

8、(5)石墨烯芯片使用乙醇漂洗5-30分钟，在烘箱中20-60度真空烘干；

9、(6)结核杆菌检测晶体管的制备：将石墨烯芯片上的电路通过若干组引线将信号输出到电阻检测器件，电阻检测器件通过信号线连接到电脑或微处理器，对输出信号进行分析，从而对结核杆菌进行检测。

10、进一步地，步骤(3)中，pbs溶液的ph值为7.4，lam抗体溶液为20nmol/l。

11、进一步地，萘二甲酸的浓度为3mmol/l。

12、进一步地，步骤(2)中所述edc溶液浓度为1-20mg/l，snhs溶液的浓度为1-20mg/l。

13、进一步地，步骤(3)中，lam抗体溶液的制备方法为在ph值为7.4的pbs溶液中加入含有20nmol/l的lam抗体溶液，在摇床上震荡反应15分钟。

14、进一步地，包括以下步骤：

15、(1)将石墨烯芯片浸润在甲醇中，加入萘二甲酸，萘二甲酸的浓度为3mmol/l，超声处理，充分反应0.5个小时，进行石墨烯芯片的羧基化；

16、(2)将羧基化的石墨烯芯片用水和乙醇清洗数次之后，于40mm的mes溶液中反应，期间加入edc和snhs，调节ph值为6，在摇床上震荡反应10分钟；

17、(3)将石墨烯芯片用50mmol/l、ph值为6的mes溶液漂洗之后，制备lam抗体溶液，其中，lam抗体溶液的制备方法为在ph值为7.4的pbs溶液中加入含有20nmol/l的lam抗体溶液，在摇床上震荡反应15分钟；然后将石墨烯芯片在lam抗体中漂洗15分钟，进行抗体在石墨烯芯片上的固定化；

18、(4)将石墨烯芯片浸润于3mmol/l的聚乙二醇中10分钟，对其表面进行封闭，以避免后续的非特异性结合；

19、(5)石墨烯芯片使用乙醇漂洗5分钟，在烘箱中40度恒温烘干。

20、进一步地，包括以下步骤：

21、(1)将石墨烯芯片浸润在甲醇中，加入萘二甲酸，萘二甲酸的浓度为2mmol/l，超声处理，充分反应1个小时，进行石墨烯芯片的羧基化；

22、(2)将羧基化的石墨烯芯片用水和乙醇清洗数次之后，于50mm的mes溶液中反应，期间加入edc溶液和snhs溶液，调节ph值为6，在摇床上震荡反应15分钟；

23、(3)将石墨烯芯片用50mmol/l、ph值为6的mes溶液漂洗之后，制备lam抗体溶液，其中，lam抗体溶液的制备方法为在ph值为7.4的pbs溶液中加入含有20nmol/l的lam抗体溶液，在摇床上震荡反应15分钟；然后将石墨烯芯片在lam抗体中漂洗10分钟，进行抗体在石墨烯芯片上的固定化；

24、(4)将石墨烯芯片浸润于3mmol/l的聚乙二醇中30分钟，对其表面进行封闭，以避免后续的非特异性结合；

25、(5)石墨烯芯片使用乙醇漂洗15分钟，在烘箱中50度恒温烘干。

26、进一步地，包括以下步骤：

27、(1)将石墨烯芯片浸润在甲醇中，加入萘二甲酸，萘二甲酸的浓度为4mmol/l，超声处理，充分反应3个小时，进行石墨烯芯片的羧基化；

28、(2)将羧基化的石墨烯芯片用水和乙醇清洗数次之后，于60mm的mes溶液中反应，期间加入edc溶液和snhs溶液，调节ph值为6，在摇床上震荡反应30分钟；

29、(3)将石墨烯芯片用50mmol/l、ph值为6的mes溶液漂洗之后，制备lam抗体溶液，其中，lam抗体溶液的制备方法为在ph值为9的pbs溶液中加入含有50nmol/l的lam抗体溶液，在摇床上震荡反应30分钟；然后将石墨烯芯片在lam抗体中漂洗30分钟，进行抗体在石墨烯芯片上的固定化；

30、(4)将石墨烯芯片浸润于聚乙二醇中40分钟，对其表面进行封闭，以避免后续的非特异性结合；

31、(5)石墨烯芯片使用乙醇漂洗30分钟，在烘箱中60度恒温烘干。

32、进一步地，包括以下步骤：(1)将石墨烯芯片浸润在甲醇中，加入萘二甲酸，萘二甲酸的浓度为3mmol/l，超声处理，充分反应2个小时，进行石墨烯芯片的羧基化；

33、(2)将羧基化的石墨烯芯片用水和乙醇清洗数次之后，于50mm的mes溶液中反应，期间加入edc溶液和snhs溶液，调节ph值为5，在摇床上震荡反应20分钟；

34、(3)将石墨烯芯片用50mmol/l、ph值为6的mes溶液漂洗之后，制备lam抗体溶液，其中，lam抗体溶液的制备方法为在ph值为7.4的pbs溶液中加入含有20nmol/l的lam抗体溶液，在摇床上震荡反应15分钟；然后将石墨烯芯片在lam抗体中漂洗20分钟，进行抗体在石墨烯芯片上的固定化；

35、(4)将石墨烯芯片浸润于3mmol/l的聚乙二醇中35分钟，对其表面进行封闭，以避免后续的非特异性结合；

36、(5)石墨烯芯片使用乙醇漂洗25分钟，在烘箱中50度恒温烘干。

37、本技术还提供一种基于石墨烯芯片的结核病检测器，其特征在于：基于石墨烯芯片的结核病检测器包含石墨烯芯片、官能团和lam抗体，石墨烯芯片通过官能团连接lam抗体。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的产品是基于石墨烯芯片，以及其上的石墨烯晶体管，对结核病进行检测的仪器，本发明基于石墨烯对电阻变化的灵敏检测，本发明能够有效的提高对结核病检测的准确性、灵敏度和检测速度。