一种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器的制备方法及应用
【技术领域】
[0001]本发明属于纳米功能材料以及生物传感技术领域，提供了一种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器的制备方法及应用。
【背景技术】
[0002]甲胎蛋白AFP、癌胚抗原CEA等常见的肿瘤标志物，对于肝癌的诊断都能起到一定的作用。对于肿瘤标记物的检测方法很多，如放射免疫分析法、免疫放射分析法、酶标记免疫分析法、化学免疫发光分析法、时间分辨荧光免疫分析法等，但多数检测方法繁琐，操作复杂，费用昂贵，检出限高，因此，建立一种快速、简便、灵敏的检测方法有重要意义。
[0003]与其他检测CEA、AFP的方法相比较，该传感器具有更低的检测线和超高的灵敏度。无标型电化学免疫传感器结合了高特异性的免疫分析技术和高灵敏的电化学分析技术，具有灵敏度尚、制备简单、检测快速、成本低、等优点，在临床检验、食品安全控制、生物监测等领域都有重要的应用价值。而构建电化学免疫传感器的关键有两点:其一是采用简单、快速、有效的方法将抗原抗体等生物分子固定在电极表面；其二是开发传感器的信号放大技术。
[0004]Au/Ag iFe304-GS @Cd2+具有良好的导电性能，极大的比表面积，因而具有很多活性位点可以很好的固载抗体，能够加速电子传递，镉离子能够传递电子，促进双氧水的催化，促进产生电化学信号。从而Au/Ag iFe304-GS @Cd2+能够促进多重的信号放大，对于传感器的构建以及实现高灵敏度以及低检测限具有重要意义。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器的制备方法及应用，实现了对肿瘤标志物的超灵敏检测。
[0006]本发明的目的之一是提供一种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器的制备方法。
[0007]本发明的目的之二是将所制备的一种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器，用于检测肝癌肿瘤标志物。
[0008]本发明的技术方案，包括以下步骤:
1.一种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器的制备方法，步骤如下:
(1)将直径为3~5mm的玻碳电极用A1203抛光粉打磨，超纯水清洗干净；
(2)将6μ?、1 ~ 3 mg/mL的金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子Au/Ag @Fe304_GS iCd2+溶液滴涂于电极表面上，室温下晾干；
(3)将6μ?,8 ~ 12 Pg/mL的肿瘤标志物抗体溶液滴加到电极表面，超纯水冲洗，4°C冰箱中干燥；
(4)继续将3PL、质量分数为0.5-2.0%的牛血清白蛋白BSA溶液滴加到电极表面，以封闭电极表面上非特异性活性位点，超纯水冲洗，4°C冰箱中晾干；
(5)滴加6 μ?、0.05pg/mL~ 50 ng/mL的一系列不同浓度的肿瘤标志物抗原标准溶液到电极表面，超纯水冲洗，4°C冰箱中干燥，制得一种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器。
[0009]2.Au/Ag iFe304-GS @Cd2+溶液的制备步骤:
(1)磁性石墨烯Fe304-GS的制备
将0.5-0.7g FeCl3.6Η20溶解于10mL的乙二醇中，后将1.4-1.6g的乙酸钠，5mL的乙二胺和0.5g的氧化石墨烯加入上述溶液中，磁力搅拌30min后，将该混合液转移到聚四氟乙烯反应釜中，加热至180~220°C，反应6~10小时；后冷却至室温，用50 mL的超纯水和无水乙醇清洗干净；获得的产物在50°C干燥，制得磁性石墨烯Fe304-GS ;
(2)Au/Ag @Fe304-GS 的制备
取0.1-0.2g的GS-Fe304加入到10mL的无水甲苯中，加入0.2mL的3 -氨丙基三乙氧基硅烷，70 °C下加热回流1.5h，磁分离干燥后得到氨基化磁性石墨烯NH2- GS-Fe304j_5~15mg的氨基化磁性石墨烯NH2-Fe304-GS加入到50mL金银核壳纳米粒子溶液中，振荡24h，磁分离，80 °C 下干燥，得到 Au/Ag @Fe304_GS ；
所述的金银核壳纳米粒子溶液是将0.4-0.6mL、10mmol/L的AgN03溶液和0.8-1.2mL、0.1mol/mL的抗坏血酸加入到20mL、50mmol/mL的表面活性剂CTAB中混合均勾，后再加入2mL的金纳米粒子，逐滴加入0.lmL、浓度为lmol/L的NaOH于上述溶液中，反应lmin，溶液由酒红色逐渐变为黄色得到金银核壳纳米粒子溶液；
所述的金纳米粒子溶液是将100mL、质量分数为0.01%的HAuC14溶液加热至沸腾，加入2.5 mL、10mg/mL的梓檬酸钠溶液，回流20min，后冷却至室温，得到酒红色的金纳米粒子溶液；
(3)Au/Ag iFe304-GS iCd2+ 溶液的制备
将4~6 mg的Au/Ag iFe304-GS加入到4 mL、2 mg/mL的硫酸镉溶液中，震荡24h，使Au/Ag@GS-Fe304吸附Cd2+，磁分离后，分散到2 mL的超纯水中，制得Au/Ag iFe304-GS @Cd2+溶液。
[0010]3.肿瘤标志物的检测
(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，铂丝电极为辅助电极，所制备的传感器为工作电极，在10 mL、50 mmol/L的pH 5.6~ 8.1磷酸盐缓冲溶液中进行测试；
(2)用计时电流法对肿瘤标志物进行检测，输入电压为-0.4V，取样间隔0.1 s，运行时间 400 s ；
(3)当背景电流趋于稳定后，每隔50s向10 mL、50 mmol/L的pH=6.8磷酸盐缓冲溶液中注入10 yL、5 mol/L的双氧水溶液，记录电流变化。
[0011]上述肿瘤标志物选自下列之一:AFP、CEA。
[0012]本发明所用原材料均可在化学试剂公司或生物制药公司购买。
[0013]本发明的有益成果
(1)采用Cd2+@Au/Ag@Gs- Fe304作为基质材料，石墨稀具有大的比表面积以及良好的导电能力，且对过氧化氢有催化作用，Cd2+，Au和Ag对过氧化氢也有催化作用，能够促进多重的信号放大，因此提高了传感器的灵敏度，降低了检测限；
(2)—种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器用于对不同肿瘤标志物的检测，其对癌胚抗原CEA的线性范围0.05 pg/mL?50 ng/mL，检测限0.017 pg/mL ;对甲胎蛋白AFP的线性范围0.1 pg/mL?50 ng/mL，检测限0.034 pg/mL，表明一种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器可以达到准确测定的目的。
【具体实施方式】
[0014]实施例1一种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器的制备
(1)将直径为3mm的玻碳电极用Al2O3抛光粉打磨，超纯水清洗干净；
(2)将6μ?、1 mg/mL的金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子Au/Ag OFe3O4-GS OCd2+溶液滴涂于电极表面上，室温下晾干；
(3)将6μ?,8 Pg/mL的肿瘤标志物抗体溶液滴加到电极表面，超纯水冲洗，4°C冰箱中干燥；
(4)继续将3PL、质量分数为0.5%的牛血清白蛋白BSA溶液滴加到电极表面，以封闭电极表面上非特异性活性位点，超纯水冲洗，4°C冰箱中晾干；
(5)滴加6μ?、0.05pg/mL~ 50 ng/mL的一系列不同浓度的肿瘤标志物抗原标准溶液到电极表面，超纯水冲洗，4°C冰箱中干燥，制得一种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器。
[0015]实施例2—种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器的制备
(1)将直径为4mm的玻碳电极用Al2O3抛光粉打磨，超纯水清洗干净；
(2)将6μ?、2 mg/mL的金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子Au/Ag OFe3O4-GS OCd2+溶液滴涂于电极表面上，室温下晾干；
(3)将6μ?, 10 Pg/mL的肿瘤标志物抗体溶液滴加到电极表面，超纯水冲洗，4°C冰箱中干燥；
(4)继续将3PL、质量分数为1.0%的牛血清白蛋白BSA溶液滴加到电极表面，以封闭电极表面上非特异性活性位点，超纯水冲洗，4°C冰箱中晾干；
(5)滴加6μ?、0.05pg/mL~ 50 ng/mL的一系列不同浓度的肿瘤标志物抗原标准溶液到电极表面，超纯水冲洗，4°C冰箱中干燥，制得一种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器。
[0016]实施例3—种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器的制备
(1)将直径为5mm的玻碳电极用Al2O3抛光粉打磨，超纯水清洗干净；
(2)将6μ?、3 mg/mL的金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子Au/Ag OFe3O4-GS OCd2+溶液滴涂于电极表面上，室温下晾干；
(3)将6μ?, 12 Pg/mL的肿瘤标志物抗体溶液滴加到电极表面，超纯水冲洗，4°C冰箱中干燥；
(4)继续将3PL、质量分数为2.0%的牛血清白蛋白BSA溶液滴加到电极表面，以封闭电极表面上非特异性活性位点，超纯水冲洗，4°C冰箱中晾干；
(5)滴加6μ?、0.05pg/mL~ 50 ng/mL的一系列不同浓度的肿瘤标志物抗原标准溶液到电极表面，超纯水冲洗，4°C冰箱中干燥，制得一种基于金银核壳磁性石墨烯吸附镉离子免疫传感器。
[0017]实施例4 Au/Ag iFe304-GS @Cd2+溶液的制备
(1)磁性石墨烯Fe304-GS的制备
将0.5g FeCl3.6H20溶解于10mL的乙二醇中，后将1.4g的乙酸钠，5mL的乙二胺和0.5g的氧化石墨烯加入上述溶液中，磁力搅拌30min后，将该混合液转移到聚四氟乙烯反应釜中，加热至180°C，反应10小时；后冷却至室温，用50 mL的超纯水和无水乙醇清洗干净；获得的产物在50°C干燥，制得磁性石墨烯Fe304-GS ;
(2)Au/Ag @Fe304-GS 的制备
取0.lg的GS_Fe304加入到10mL的无水甲苯中，加入0.2mL的3 -氨丙基三乙氧基娃烷，70°C下加热回流1.5h，磁分离干燥后得到氨基化磁性石墨烯NH2- GS-Fe304^# 5mg的氨基化磁性石墨稀NH2-Fe304-GS加入到50mL金银核壳纳米粒子溶液中，振荡24h，磁分离，80 °C 下干燥，得到 Au/Ag iFe304-GS