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专利号: 2018105068973
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法,其特征在于:具体包括以下步骤:

步骤A.纳米孔的制备:在10-100 nm的超薄氮化硅膜上打纳米孔;

步骤B.纳米孔的修饰及单分子酶传感器构建:用多种硅烷化处理,实现纳米孔表面和内壁差异化修饰改性,多种硅烷化处理为甲基硅烷、三氟或氨基硅烷、羧基硅烷中的多种;

通过硅烷偶联分子将单个辣根过氧化物酶稳定的组装固定在纳米孔孔内壁得到纳米孔传感器;

步骤C.底物特异性传感检测:将不同浓度过氧化氢加入反应体系,分析电流特征信号,画出过氧化氢浓度标准曲线,利用该标准曲线实时定量检测过氧化氢;所述步骤A中,采用FEI Strata 201 FIB系统,以30 kV的加速电势轰击10-100 nm的超薄氮化硅膜表面打纳米孔。

2.根据权利要求1所述的一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法,其特征在于:所述步骤B中,采用梳状接枝共聚物通过共价或非共价的方式修饰在纳米孔表面,以屏蔽纳米孔内表面所带电荷。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法,其特征在于:所述步骤B中,采用硅烷偶联分子氨基硅烷,1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,N-羟基琥珀酰亚胺实现纳米孔内壁过氧化物酶分子的固定与定点组装。

4.根据权利要求3所述的一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法,其特征在于:所述步骤B中,在化学修饰之前,将Si3N4芯片在90 ℃的食人鱼溶液中清洗30 min,以在Si3N4表面上生成羟基,用3-APTES在甲醇中活化3 h,用1,4-亚苯基二异硫氰酸酯在二甲基亚砜中处理5 h,洗涤,洗涤后1,4-亚苯基二异硫氰酸酯与1mg/ml的辣根过氧化物酶分子HRP中存在的伯胺基团进行共价偶联反应将辣根过氧化物酶稳定的组装固定在纳米孔孔壁内,12-

24h后用缓冲溶液彻底洗涤改性后的通道,即得纳米孔传感器。

5.根据权利要求1或4所述的一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法,其特征在于:所述步骤C中,通过对特征电流信号的分析,确定因酶促反应而产生的特征信号,测量底物的检测极限。

6.根据权利要求5所述的一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法,其特征在于:纳米孔检测过氧化氢检测限以及标准曲线,线性范围在5-15 nmol/L,工作曲线:Y = -183.431 X + 3580.726,相关系数R^2=0.986,检测限达到10 pmol/L。

7.一种按权利要求1、2、3 、5任一项所述方法得到的纳米孔内修饰单分子辣根过氧化物酶的纳米孔传感器。