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专利申请类型:发明专利;专利名称:信号增强型光电化学适配体传感器及其制备方法和应用
专利类型:发明专利
专利申请号:CN202410586722.3
专利申请(专利权)人:江苏大学,南通华信中央空调有限公司
权利人地址:江苏省镇江市学府路301号
专利发明(设计)人:董秀秀,黄澳,葛美才,刘倩,牛其建
专利摘要:本发明提供了一种信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法,属于传感器技术领域。本发明包括制备ZnO种子层修饰的ITO电极;步骤(2)、将ZnO种子层修饰的ITO电极置于ZnO生长液中;制备单层Ti3C2;步骤(4)、制备Au?NBPs并与Ti3C2合成Ti3C2?Au?NBPs溶液;将Ti3C2?Au?NBPs旋涂到ZnO?NRs/ITO电极表面;在制得的Ti3C2?Au?NBPs/ZnO?NRs/ITO电极上依次修饰巯基功能化适配体和6?巯基?1?己醇(MCH),即得Ti3C2?AuNBPs/ZnO?NRs/ITO基光电化学适配体传感器。本发明基于Ti3C2?Au?NBPs/ZnO?NRs纳米复合材料耦合适配体传感技术构建光电化学适配体传感平台,促进了电子与空穴的有效分离,获得较大的初始光电流;利用适配体与金黄色葡萄球菌之间的选择性识别特性,实现金黄色葡萄球菌的高灵敏、高选择性分析,并成功应用于牛奶中金黄色葡萄球菌的分析。
主权利要求:
1.一种信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤(1)、制备ZnO种子层修饰的ITO电极;
对ITO电极进行预处理后使用射频磁控溅射得到ZnO种子层修饰的ITO电极;
步骤(2)、将步骤(1)中ZnO种子层修饰的ITO电极置于ZnO生长液中进行水热反应,烘干,得到ZnONRs/ITO电极;
步骤(3)、制备单层Ti3C2;
使用蚀刻剂在前驱体Ti3AlC2粉末上特异性去除铝层制备得到单层Ti3C2;
步骤(4)、制备AuNBPs并与步骤(3)的Ti3C2合成Ti3C2?AuNBPs溶液;
使用种子介导的生长方法制备AuNBPs;采用静电自组装方法合成Ti3C2?AuNBPs溶液;
步骤(5)、将步骤(4)合成的Ti3C2?AuNBPs溶液旋涂到ZnONRs/ITO电极表面,即可得到Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs/ITO电极;
步骤(6)、在步骤(5)制得的Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs/ITO电极上依次修饰巯基功能化适配体和6?巯基?1?己醇,完成巯基功能化适配体在传感界面的组装,随后孵育,即得Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs/ITO基光电化学适配体传感器。
2.根据权利要求1所述的一种信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法,其特征在于,射频磁控溅射中,射频磁控溅射仪腔室的真空压力为1~4Pa,在设定20min沉积时间以获得所需厚度的情况下在整个沉积过程中,功率为60~100W,同时调节气体的比例为O2/Ar=5sccm/55sccm。
3.根据权利要求1所述的一种信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法,其特征在于,蚀刻剂由0.5~1.5gLiF和10~20mLHCl混合而成,Ti3AlC2粉末的量为0.5~1g,蚀刻时间为16~24h。
4.根据权利要求1所述的一种信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,Ti3C2?AuNBPs复合材料由步骤(3)制备的Ti3C2和步骤(4)制备的AuNBPs按
1:2~2:1的比例静电吸附制备而成。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的一种信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,ZnONRs生长液由0.025~0.035mol/L的六水合硝酸锌和0.015~0.025mol/L的六次甲基四胺混合而成;水热反应条件为水热反应釜中100~120℃下保持
6~10h。
6.一种信号增强型光电化学适配体传感器,其特征在于,由权利要求1?5中任一项所述的一种信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法制备得到。
7.权利要求6所述的一种信号增强型光电化学适配体传感器在金黄色葡萄球菌检测中的应用。
8.权利要求7所述的应用,其特征在于,在牛奶中金黄色葡萄球菌检测中的应用。 说明书 : 信号增强型光电化学适配体传感器及其制备方法和应用技术领域[0001] 本发明涉及传感器技术领域,尤其涉及一种信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法、利用该制备方法制备得到的信号增强型光电化学适配体传感器和该传感器在金黄色葡萄球菌检测中的应用,尤其是在牛奶中金黄色葡萄球菌检测中的应用。背景技术[0002] 食源性细菌感染和污染已成为一个重大的公共卫生问题,对人类健康和全球经济构成严重威胁,在各种食源性致病菌中,金黄色葡萄球菌(S.aureus)是分布最广的细菌之一,S.aureus所引起的食物中毒事件发生于世界各国。严格监测和检测食品中的S.aureus,对保障食品安全和公众健康具有重要意义。[0003] 目前,传统的食源性致病菌检测方法包括微生物检测、免疫学检测、分子生物学检测法等。这些方法具有准确可靠的优点,但仪器价格昂贵,操作复杂。光电化学生物传感器作为一种新兴技术,以其灵敏度高、仪器简单、检测速度快、成本低等优点在细菌检测领域得到了广泛的应用。而光活性材料的选择是决定光电化学生物传感器传感性能的关键因素。随着光电化学的发展,各种形态的光活性材料得到了广泛的开发,一维纳米材料由于具有较大的表面体积比,可以通过轴向长度为载流子输送提供直接途径,从而抑制载流子的重组,增强光电化学活性,因此被广泛应用于光电化学器件中。其中,ZnO纳米阵列(NRs)因其高电子迁移率和良好的形貌控制而受到广泛的研究。然而,由于单一光活性材料存在带隙宽、光子吸收能力差等缺点,难以满足实际分析测试的要求,因此常通过与其他材料复合来提升其光电性能。MXene是一种很有前途的二维材料,其表面具有丰富的官能团和金属性质。碳化钛(Ti3C2)作为第一个合成的二维MXene,由于其比表面积大、对可见光的吸收和良好的光电化学稳定性,已被应用于光电化学检测。ZnONRs与Ti3C2耦合可以通过提高可见光利用率和加速电子转移来有效改善光电性能。此外,局部表面等离子体共振作为Au纳米晶体独特的物理性质,可以有效地增强光谱吸收。特别是Au纳米双锥(NBPs)可以拓宽传感器对红外区域的光谱吸收,进一步提高对太阳光的光谱利用率。[0004] 因此,基于Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs纳米复合材料强化光电化学传感界面,引入具有选择性识别的适配体(Apt),有望实现S.aureus的快速、灵敏检测。发明内容[0005] 有鉴于此,为解决上述背景技术存在的不足,一方面,本发明提供了一种信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法,其基于Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs纳米复合材料耦合适配体传感技术构建光电化学适配体传感平台。拓宽了光谱吸收范围,提高太阳光的利用率的同时也促进了电子与空穴的有效分离,进而获得较大的初始光电流;利用Apt与S.aureus之间的选择性识别特性,建立光电流信号与S.aureus浓度对数的线性关系,实现S.aureus的高灵敏、高选择性分析,并成功应用于牛奶中S.aureus的分析。[0006] 为实现上述目的,本发明提供了如下的技术方案:[0007] 一种信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法,包括如下步骤:[0008] 步骤(1)、制备ZnO种子层修饰的ITO电极;[0009] 步骤(2)、将步骤(1)中ZnO种子层修饰的ITO电极置于ZnO生长液中进行水热反应,烘干,得到ZnONRs/ITO电极;[0010] 步骤(3)、制备单层Ti3C2;[0011] 步骤(4)、制备AuNBPs并与步骤(3)的Ti3C2合成Ti3C2?AuNBPs溶液;[0012] 步骤(5)、将步骤(4)合成的Ti3C2?AuNBPs溶液旋涂到ZnONRs/ITO电极表面,即可得到Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs/ITO电极;[0013] 步骤(6)、在步骤(5)制得的Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs/ITO电极上依次修饰巯基功能化Apt和6?巯基?1?己醇(MCH),完成巯基功能化Apt在传感界面的组装,随后孵育,即得Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs/ITO基光电化学适配体传感器。[0014] 优选地,步骤(1)中,ZnO种子层修饰的ITO电极的制备方法如下:[0015] 对ITO电极进行预处理后使用射频磁控溅射得到ZnO种子层修饰的ITO电极。[0016] 优选地,射频磁控溅射中,射频磁控溅射仪腔室的真空压力为2~5Pa,在设定20min沉积时间以获得所需厚度的情况下在整个沉积过程中,功率为80~120W,同时调节气体的比例为O2/Ar=5sccm/55sccm。[0017] 优选地,步骤(3)中,单层Ti3C2的制备方法如下:[0018] 使用蚀刻剂在前驱体Ti3AlC2粉末上特异性去除铝层制备得到单层Ti3C2。[0019] 优选地,蚀刻剂由0.5~1.5gLiF和10~20mLHCl混合而成,Ti3AlC2粉末的量为0.5~1g,蚀刻时间为16~24h。[0020] 优选地,步骤(4)中,使用种子介导的生长方法制备AuNBPs;采用静电自组装方法合成Ti3C2?AuNBPs溶液。[0021] 优选地,步骤(4)中,Ti3C2?AuNBPs复合材料由步骤(3)制备的Ti3C2和步骤(4)制备的AuNBPs按1:2~2:1的比例静电吸附制备而成。[0022] 优选地,步骤(2)中,ZnO生长液由0.025~0.035mol/L的六水合硝酸锌和0.015~0.025mol/L的六次甲基四胺混合而成;水热反应条件为水热反应釜中100~120℃下保持6~10h。[0023] 另一方面,本发明提供了一种信号增强型光电化学适配体传感器,由上述的信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法制备得到。[0024] 再一方面,本发明还提供了上述信号增强型光电化学适配体传感器在S.aureus检测中的应用,优选地,在牛奶中S.aureus检测中的应用。[0025] 本发明提供的信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法,其基于Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs纳米复合材料耦合适配体传感技术构建光电化学适配体传感平台。拓宽了光谱吸收范围,提高太阳光的利用率的同时也促进了电子与空穴的有效分离,进而获得较大的初始光电流;利用巯基功能化Apt与S.aureus之间的选择性识别特性,建立光电化学信号与S.aureus浓度对数的线性关系,实现S.aureus的高灵敏、高选择性分析,并成功应用于牛奶中S.aureus的分析。现对于现有技术,具有如下的有益效果:[0026] (1)本发明的信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法操作简单,其制备的信号增强型光电化学适配体传感器灵敏度高、选择性好。[0027] (2)本发明中制备的Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs复合材料具有较好的光电化学信号响应,有利于提升传感器检测灵敏度。[0028] (3)本发明中通过AuNBPs、巯基功能化Apt之间的共价作用实现了巯基功能化Apt在纳米材料表面的有效固定,极大提高了传感器稳定性,同时可实现对S.aureus的高选择性分析。[0029] (4)本发明构建的信号增强型光电化学适配体传感器可成功用于牛奶中S.aureus的快速、灵敏检测。附图说明[0030] 图1为本发明中Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs信号增强型光电化学适配体传感器的检测机理图;[0031] 图2为本发明实施例2中Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs信号增强型光电化学适配体传感器检测S.aureus可行性验证的结果图:A为光电流信号响应,B为界面阻抗值;[0032] 图3为本发明实施例3中Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs信号增强型光电化学适配体传感器对不同浓度S.aureus响应的光电流信号;[0033] 图4为光电流信号与S.aureus浓度之间的关系曲线;[0034] 图5为本发明实施例4中Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs信号增强型光电化学适配体传感器选择性考察。具体实施方式[0035] 本发明提供了一种信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法,包括如下步骤:[0036] 步骤(1)、制备ZnO种子层修饰的ITO电极,其优选采用如下的方法制备:[0037] 对ITO电极进行预处理后使用射频磁控溅射得到ZnO种子层修饰的ITO电极。[0038] 其中,优选用丙酮、乙醇、超纯水依次超声处理ITO电极,5~15min,氮气吹干,60℃2下干燥备用,完成ITO电极的预处理,其中ITO电极的工作面积为优选为0.25cm。[0039] 其中,射频磁控溅射中,射频磁控溅射仪腔室的真空压力优选为2~5Pa,在设定20min沉积时间以获得所需厚度的情况下在整个沉积过程中,功率优选为80~120W,同时调节气体的比例优选为O2/Ar=5sccm/55sccm。[0040] 步骤(2)、将步骤(1)中ZnO种子层修饰的ITO电极置于ZnO生长液中进行水热反应,烘干,得到ZnONRs/ITO电极。其中,优选地,ZnO生长液由0.025~0.035mol/L的六水合硝酸锌和0.015~0.025mol/L的六次甲基四胺混合而成;水热反应条件为水热反应釜中100~120℃下保持6~10h。自然降温后取出电极,用去离子水清洗表面白色沉淀,60℃烘干。[0041] 步骤(3)、制备单层Ti3C2。其中,单层Ti3C2的制备方法优选如下:[0042] 使用蚀刻剂在前驱体Ti3AlC2粉末上特异性去除铝层制备得到单层Ti3C2。[0043] 其中,蚀刻剂优选由0.5~1.5gLiF和10~20mLHCl混合而成,Ti3AlC2粉末的量为0.5~1g,蚀刻时间为16~24h。[0044] 单层Ti3C2的制备方法可具体如下:[0045] 将1.6gLiF添加到20mL12mol/LHCl中连续搅拌10~30min;然后将1gTi3AlC2粉末缓慢加入到上述溶液中并在40~80℃下反应24h;之后将混合物离心5~20min,并且使用超纯水数次离心洗涤,直到上清液的pH达到6左右;随后将经抽滤得到的Ti3C2沉淀冷冻干燥3~6h;取80mgTi3C2粉末分散在10mL超纯水中并超声处理30min后离心60min(3500r/min)得到单层Ti3C2悬浮液。将制备的单层Ti3C2悬浮液储存在4℃下以供进一步使用。[0046] 步骤(4)、制备AuNBPs并与步骤(3)的Ti3C2合成Ti3C2?AuNBPs溶液。其中,优选使用种子介导的生长方法制备AuNBPs;优选采用静电自组装方法合成Ti3C2?AuNBPs溶液。Ti3C2?AuNBPs复合材料优选由步骤(3)制备的Ti3C2和步骤(4)制备的AuNBPs按1:2~2:1的比例静电吸附制备而成。[0047] AuNBPs的制备过程优选如下:[0048] 制备Au晶种,在室温剧烈搅拌下,将新配制的冰冷NaBH4溶液(0.25mL,25mmol/L)快速加入到含CTAC(2.5mL,200mmol/L)、HAuCl4(5mL,0.5mmol/L)和柠檬酸(2.5mL、20mmol/L)的混合溶液中,其中,CTAC为十六烷基三甲基氯化铵;2min后,将溶液置于80℃加热6h,以获得6nm的Au晶种。以种子介导生长法制备AuNBPs,将AgNO3(1mL,10mmol/L)、HAuCl4(5mL,10mmol/L)和HCl(2mL,1mol/L)加入到CTAB(100mL,100mmol/L)中,其中,CTAB为十六烷基三甲基溴化铵,随后加入抗坏血酸(0.8mL,100mmol/L)并剧烈混合30s;在剧烈搅拌下将6nmAu晶种(0.6mL)加入到溶液中于30℃下静置3h;最后,将所制备的AuNBPs离心(8500r/min,15min),并重新分散在CTAC(50mL,2mmol/L)中。[0049] Ti3C2?AuNBPs溶液制备优选如下:[0050] 将1mL新制备的Ti3C2纳米片和1mLAuNBPs通过静电吸附结合。[0051] 步骤(5)、将步骤(4)合成的Ti3C2?AuNBPs溶液旋涂到ZnONRs/ITO电极表面,即可得到Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs/ITO电极,Ti3C2?AuNBPs溶液体积优选为10~20μL,旋涂条件优选为800~2000r/min,重复4~8次。其可优选采用如下方法:[0052] 将10μLTi3C2?AuNBPs溶液用旋涂条件2000r/min的旋涂机均匀涂覆到ZnONRs/ITO电极上,重复6次,获得Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs/ITO修饰电极(Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs/ITO)。[0053] 步骤(6)、在步骤(5)制得的Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs/ITO电极上依次修饰巯基功能化Apt和MCH,完成巯基功能化Apt在传感界面的组装,随后孵育,即得Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs基光电化学适配体传感器。Apt的体积优选为10~20μL,浓度优选为4~8μmol/L,MCH的体积优选为10~20μL,浓度优选为0.1~0.5mmol/L。具体可优选为如下制备方法:[0054] 将10μL4μmol/L巯基功能化Apt固定在电极表面,37℃下孵育60min,用超纯水淋洗电极表面除去未固定的巯基功能化Apt;随后,将10μL0.1mmol/LMCH溶液固定在电极表面,并在37℃下孵育保持60min,最后,用超纯水淋洗电极表面。至此,该传感器制备完成。[0055] 本发明提供的上述信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法,还包括:[0056] 步骤(7)、将不同浓度的S.aureus固定在修饰巯基功能化Apt的传感界面,孵育一段时间后用超纯水润洗,采用光电化学测试手段评估所制备适配体传感器的检测性能,具体可优选如下:[0057] 将所制备的信号增强型光电化学适配体传感器分别用于不同浓度的S.aureus的检测,检测溶液优选为0.01mol/LPBS(pH7.4),测试电位为0V;[0058] 以300W氙灯作为激发光源,CHI660E电化学工作站作为检测装置。所有实验均采用标准的三电极体系(铂丝作为对电极,Ag/AgCl(饱和KCl)作为参比电极以及Apt/Ti3C2?AuNBP/ZnONRs/ITO电极作为工作电极;建立S.aureus浓度对数与光电流信号对应关系的标准曲线。[0059] 优选地,将10μL不同浓度S.aureus(1.0~1.0×108mol/L)固定在修饰巯基功能化Apt的传感界面,在室温条件下孵育120min后,用超纯水润洗,采用光电化学技术中电流?时间模式(I?T)评估所制备光电化学适配体传感器的检测性能。[0060] 步骤(8)、采用标准加入法对牛奶样品中的S.aureus进行检测,评估构建信号增强型光电化学适配体传感器用于复杂实际样品的可行性。[0061] 另一方面,本发明提供了一种信号增强型光电化学适配体传感器,由上述的信号增强型光电化学适配体传感器的制备方法制备得到。[0062] 再一方面,本发明还提供了上述信号增强型光电化学适配体传感器在S.aureus检测中的应用,优选地,在牛奶中S.aureus检测中的应用。[0063] 下面结合附图对本发明的实施例作详细说明:实施例在本发明的技术方案为前提下进行,给出了详细实施步骤和具体操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。[0064] 实施例1[0065] 本发明首先提供一种用于S.aureus灵敏检测的信号增强型光电化学适配体传感器构建(如图1所示),包括以下步骤:[0066] (1)使用99.999%纯ZnO金属靶通过RF磁控溅射技术在洁净ITO玻璃上沉积ZnO种子层,腔室的真空压力设定为2Pa,沉积时间设定为20min,80W功率保持恒定,同时调节气体的比例(O2/Ar=5sccm/55sccm)。[0067] (2)ZnO生长液由25mmol/L六水合硝酸锌和25mmol/L六次甲基四胺混合而成。将含ZnO种子层的ITO置于ZnO生长液中,并转移到水热反应釜中100℃下保持6h。自然降温后取出ITO,用超纯水清洗表面白色沉淀,60℃烘干2h,备用。[0068] (3)单层Ti3C2制备过程如下:将1.6gLiF添加到20mL12mol/LHCl中连续搅拌15min;然后将1gTi3AlC2粉末缓慢加入到上述溶液中并在40℃下反应24h;之后将混合物离心10min,并且使用超纯水数次离心(3500r/min)洗涤,直到上清液的pH达到6左右;随后将经抽滤得到的Ti3C2沉淀冷冻干燥6h;取80mgTi3C2粉末分散在10mL超纯水中并超声处理30min后离心60min(3500r/min),获得深绿色上清液,其为得到单层Ti3C2悬浮液。将制备的Ti3C2悬浮液储存在4℃下以供进一步使用。[0069] (4)AuNBPs的制备过程如下:制备Au晶种,在室温剧烈搅拌下,将新配制的冰冷NaBH4溶液(0.25mL,25mmol/L)快速加入到含CTAC(2.5mL,200mmol/L)、HAuCl4(5mL,0.5mmol/L)和柠檬酸(2.5mL、20mmol/L)的混合溶液中;2min后,将溶液置于80℃加热6h,以获得6nm的Au晶种。以种子介导生长法制备AuNBPs,将AgNO3(1mL,10mmol/L)、HAuCl4(5mL,10mmol/L)和HCl(2mL,1mol/L)加入到CTAB(100mL,100mmol/L)中,随后加入AA(0.8mL,100mmol/L)并剧烈混合30s;在剧烈搅拌下将6nmAu种子(0.6mL)加入到溶液中于30℃下静置3h;最后,将所制备的AuNBPs离心(8500r/min,15min),并重新分散在CTAC(50mL,2mmol/L)中以供进一步使用。[0070] (5)将1mL新制备的Ti3C2纳米片和1mLAuNBPs在500r/min下搅拌2h并超声处理30min,采用静电自组装方法合成了Ti3C2?AuNBPs溶液。将10μLTi3C2?AuNBPs溶液用旋涂机(800r/min10s+2000r/min20s,重复6次)均匀涂覆到ZnONRs/ITO电极上,获得Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs/ITO修饰电极(Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs/ITO)[0071] (6)移取10μL4μmol/L的巯基修饰的Apt溶液至Ti3C2?AuNBP/ZnONRs/ITO表面,37℃孵育1h后,用超纯水冲洗电极表面未固定的Apt。为了防止检测时样品中的杂蛋白与Apt表面的疏水位点发生非特异性结合,造成背景干扰,因此用MCH来抑制非特异性吸附。在电极表面滴加10μLMCH(0.1mmol/L)37℃孵育1h,用超纯水清洗界面,得到光电化学适配体传感器(MCH/Apt/Ti3C2?AuNBP/ZnONRs/ITO)。至此,用于S.aureus检测的信号增强型光电化学适配体传感器制备完成。[0072] 实施例2[0073] 对实施例1制备的信号增强型光电化学适配体传感器检测S.aureus的可行性进行验证:[0074] 如图2中A所示,ZnONRs/ITO在0V电位下被光激发,初始光电流为15.7μA(曲线a),然后在电极上旋涂Ti3C2?AuNBPs复合溶液,光电流显著增强(曲线b,28.6μA),随后利用Au?S键固定Apt,导致界面位阻增加,光电流降低(曲线c,26.0μA),之后修饰MCH封闭非特异性结合位点进一步降低了光电流(曲线d,16.5μA)。在加入一定浓度的S.aureus(1.0×3 510CFU/mL)后,光电流增大(曲线e,18.0μA);随着S.aureus浓度的增加(1.0×10mol/L),光电流进一步增加(曲线f,20.1μA)。这是由于S.aureus与Apt结合后从电极界面脱落,位阻减。藕呕指。与此同时,电化学阻抗谱变化(图2中B所示)与光电流变化结果保持一致,这进一步说明信号增强是由于位阻效应减小引起的,以上结果表明所构建的传感器用于S.aureus检测可行。[0075] 实施例3[0076] 采用光电化学测试手段评估实施例1制备的的信号增强型光电化学适配体传感器对S.aureus的检测性能:[0077] 从图3中,可以看出,随着S.aureus浓度增加,光电流响应逐渐增加,这是由于6S.aureus与Apt结合后从电极界面脱落,位阻减。藕呕指。在1.0~1.0×10CFU/mL范围内,光电流与S.aureus浓度(CS.aureus)的对数存在良好的线性关系(图4所示),线性方程为I2=0.987lgCS.aureus+12.976,线性相关系数(R)为0.994,检测限(LOD)为0.5CFU/mL。[0078] 实施例4[0079] 本发明实施例4中Ti3C2?AuNBPs/ZnONRs信号增强型光电化学适配体传感器选择性考察如图5所示,通过与已报道的光电化学传感器进行对比评估了实施例1制备的信号增强型光电化学适配体传感器的技术效果:[0080] 如表1所示,与先前报道的方法相比,开发的适配传感器具有更宽的检测范围和更低的检测限。结果表明,所构建的光电化学配体传感器具有较好的S.aureus检测性能。[0081] 表1所制备的光电化学适配体传感器与其他已报道的光电化学传感器性能的比较[0082][0083] 表1中,参考文献1为“Apaper?basedphotoelectrochemicalaptsensorusingnear?infraredlight?responsiveAgBiS2nanoflowersasprobesforthedetectionofStaphylococcusaureusinpork”,Talanta.2024,266,125128.[0084] 参考文献2为“Dual?modalbiosensorforStaphylococcusaureusdetectionbasedonaporphyrin?basedporousorganicpolymerFePor?TPAwithexcellentperoxidase?like,catalase?like,andphotoelectrochemicalproperties”,AnalyticalChemistry.2023,95,13855.[0085] 参考文献3为“Signal?offphotoelectrochemicalaptasensorforS.aureusdetectionbasedongraphite?likecarbonnitridedecoratedwithnickeloxide”,Electroanalysis.2022,34,310.[0086] 实施例5[0087] 实施例1制备的信号增强型光电化学适配体传感器对S.aureus的检测中抗干扰分析:[0088] 如图4所示,与1.0×105CFU/mL的S.aureus相比,10倍浓度干扰物(1.0×106CFU/mL)的引入均没有引起光电流明显变化,而只有当S.aureus存在时,光电流才发生显著变化。以上结果证明所构建的光电化学适配体传感器对S.aureus的分析具有高选择性[0089] 实施例6[0090] 以实施例1所制备的信号增强型光电化学适配体传感器以及实施例2的检测方法,采用标准添加法对购自超市的巴氏杀菌乳中的S.aureus进行检测。[0091] 该牛奶样品经10倍稀释后用于检测分析,如表1所示,牛奶中未检出S.aureus。在加标样品中,构建的光电化学适配体传感器检测S.aureus的回收率为92.91%~99.20%,RSD低于1.57%,这表明所构建的光电化学适配体传感器用于检测实际样品中的S.aureus具有潜在的应用价值。[0092] 表2所构建的信号增强型光电化学适配体传感器检测实际样品中S.aureus的检测结果[0093][0094] 注:“?”:未检出[0095] 以上,仅为本发明较佳的实施例;但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。
专利地区:江苏
专利申请日期:2024-05-13
专利公开日期:2024-11-29
专利公告号:CN118362620B