一种鳞状上皮细胞癌抗原生物传感器的制备方法及应用

摘要

本发明涉及一种鳞状上皮细胞癌抗原生物传感器的制备方法及应用，属于新型纳米功能材料与生物传感技术领域。具体是基于氮掺杂石墨烯（N-GS）和Pd-Au/C负载型纳米催化剂，制备一种鳞状上皮细胞癌抗原的夹心型电化学免疫传感器，用于检测血清中的鳞状上皮细胞癌抗原。其特征在于：（1）氮掺杂石墨烯的制备；（2）Pd-Au/C-鳞状上皮细胞癌抗原的二抗复合物的制备；（3）电化学免疫传感器的制备。Pd-Au/C对H₂O₂具有很强的催化能力，有利于固定更多的二抗、保持物质生物活性，本发明制备的传感器优点在于，灵敏度高、特异性好、易于操作、检测限低。

主权项

一种鳞状上皮细胞癌抗原生物传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）氧化石墨烯的合成，步骤如下：在0.1 ~ 0.6 g石墨和0.6 ~ 4.0 g KMnO₄中加入40 mL、H₂SO₄‑H₃PO₄混合溶液，H₂SO₄和H₃PO₄体积比9 : 1，加热至40~60 ℃，持续12h，停止反应冷却到室温，在冰水浴中加入0.1 ~ 0.5 mL、体积分数为30% 的H₂O₂，磁力搅拌30 ~ 60 min，将混合物离心，分别用0.2 mol·L^‑1 HCl，乙醇，乙醚进行洗涤，洗涤2次；（2） 氮掺杂石墨烯（N‑GS）的合成将氧化石墨烯分散于N,N‑二甲基甲酰胺（DMF）中，配成0.5 ~ 2.0 mg/mL溶液，超声30 ~ 60 min，将混合液在120 ~ 160 ℃条件下，搅拌回流1 ~2 h，冷却到室温，在9000 r/min的转速下离心，50 ~ 60 ℃真空干燥；（3） 钯‑金/碳（Pd‑Au/C）的合成30 ~ 100 mg活性碳，1.0 ~ 5.0 mL、0.50 mol·L^‑1 的PdCl₂溶液，0.5 ~1.0 mL、质量分数为1%的HAuCl₄溶液，依次加入5 mL 水和5 mL四氢呋喃，超声0.5 ~2 h混匀, 磁力搅拌12 h，缓慢加入10 ~ 30 mL含有0.1 mol·L^‑1 NaBH₄和0.05 mol·L^‑1 Na₂CO₃的混合溶液，磁力搅拌1 h，得到的固体依次用水和乙醇进行洗涤，洗涤完成后50 ~ 60 ℃下真空干燥，制得钯‑金/碳纳米材料（Pd‑Au/C）；（4）Pd‑Au/C‑鳞状上皮细胞癌抗原二抗（Ab₂）的制备（5） 电化学免疫传感器的制备将直径4 mm 的玻碳电极依次用1.0、0.3和0.05  mm 的三氧化二铝抛光粉抛光处理，乙醇超声清洗，再用超纯水冲洗干净，然后将电极置于5 ~10 mmol·L^‑1 铁氰化钾溶液中，在－0.2 ~ 0.6 V电位下扫描，使峰电位差小于90 mV；将6µL、0.4 ~ 2.0 mg·mL^‑1的N‑GS溶液滴涂于电极表面，红外灯下干燥后，滴加3µL、2.5% 的戊二醛溶液于电极表面，室温干燥；将6µL、5 ~15 μg·mL^‑1的鳞状上皮细胞癌抗原一抗（Ab₁）滴涂到N‑GS修饰的电极表面，置于4 ℃湿润条件下晾干，洗涤；将浓度为3µL、100 µg·mL^‑1牛血清白蛋白滴涂到Ab₁修饰的电极表面，4 ℃下湿润条件下晾干；将6µL的鳞状上皮细胞癌抗原（SCCA）分别滴涂在牛血清白蛋白修饰的电极表面，4 ℃下湿润条件下晾干，洗涤；将6µL 的Pd‑Au/C‑Ab₂滴涂在SCCA修饰的电极表面，4 ℃下湿润条件下晾干，电化学免疫传感器制备完成。