1.一种光电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、制备Bi2WO6-RE纳米粒子
将2mmol的Bi(NO3)3·5H2O和1mmol的Na2WO4·2H2O分别溶于40mL的乙二醇和20mL的
0.6M稀硝酸溶液,搅拌至溶解完全,分别得到溶液A和溶液B。将稀土硝酸盐溶液加入到溶液A中搅拌均匀。再将淡黄色的溶液B逐滴加入到A的混合溶液中,用NaOH溶液调节pH值到中性,搅拌使得混合溶液由淡黄色变为无色。将已经混合均匀的溶液转移到100mL的水热反应釜中,在一定温度下水热反应一定时间。冷却后先用乙醇然后再用去离子水清洗离心三次,在80℃干燥12h。干燥的粉体研磨,在一定温度下煅烧一定时间,随炉冷却到室温后再次研磨,得到Bi2WO6-RE。
步骤2、制备N掺杂的GQDs
先将2g前驱物芘与80mL发烟硝酸混合后,在80℃下回流搅拌,将芘晶粒表面进行硝基功能化处理,取出反应物后过滤除酸后加入适量的氨水调节pH值,采用300W超声波分散处理后转移至聚四氟乙烯罐中,在一定温度下水热反应一定时间,待自然冷却后取出反应物过滤透析后在70℃下干燥得到N-GQDs。
步骤3、GQDs-vDNA偶联物的制备
720μLGQDs用100μL含有10mM EDC和10mM NHS的水溶液在室温下活化30min,然后将600μL 2μM过量的VP适配体vDNA加入到上述GQDs溶液中,持续搅拌过夜。所得溶液在4℃离心除去过量vDNA,即得到GQDs-vDNA偶联物。
步骤4、构建检测副溶血性弧菌的光电化学生物传感器工作电极
将FTO电极先后用丙酮、氢氧化钠、去离子水清洗,烘干备用。将10mg Bi2WO6-RE超声溶解于5mL水中,取20μL均匀溶液滴于面积为0.25cm2的FTO电极上,自然晾干后,450℃空气气氛下煅烧30min,自然冷却至室温。再将FTO/Bi2WO6-RE电极浸入0.01M HAuCl4(pH=4.5)溶液中40min,于300℃下煅烧2h形成金纳米颗粒,即得FTO/Bi2WO6-RE/Au电极。
将20μL在三(2-羧乙基)膦(TCEP)(0.5μL,10mM)溶液中活化1h的2μM VP适配体vDNA的互补DNA(sDNA)滴在FTO/Bi2WO6-RE/Au电极上,在4℃下孵化过夜。用Tris-HCl(pH=7.4,
10mM)缓冲液冲洗除去未连接的sDNA,然后用20μL 6-羟基-1-己硫醇(MCH)封闭1h。Tris-HCl冲洗后,将20μL GQDs-vDNA偶联物滴在电极上,并在37℃下孵育1h使sDNA与vDNA杂交。
用Tris-HCl溶液冲洗后,在适配体电极上滴加20μL不同浓度含20U Exo-I的VP溶液,孵育
1h,用Tris-HCl溶液冲洗后即得工作电极。
步骤5、构建检测副溶血性弧菌的光电化学生物传感器
将步骤4制备的工作电极插入光电化学池中,再将饱和甘汞电极和铂对电极插入,组成三电极体系,外接电化学工作站,辅以模拟日光氙灯光源系统(加装了AM1.5太阳光谱模拟滤光片,可量化,具有标准性),即组装成了光电化学适配体传感器,用于副溶血性弧菌的光电化学检测。
2.根据权利要求1所述的一种光电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤1中,稀土硝酸盐溶液所用的稀土为Er3+、Yb3+双掺、Tm3+、Yb3+双掺或Er3+、Tm3+、Yb3+多种稀土掺杂。
3.根据权利要求1所述的一种光电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤1中,水热反应温度为160-200℃,水热反应时间为1-6h。
4.根据权利要求1所述的一种光电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤1中,煅烧温度为400-800℃,煅烧时间为2-8h。
5.根据权利要求1所述的一种光电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤2中,水热反应温度为160-220℃下,水热反应时间为8-16h。
6.根据权利要求1所述的一种光电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤5中,光电化学检测是在室温下含有0.1M抗坏血酸(AA)的Tris-HCl缓冲溶液(pH=7.4,0.1M)中进行,AA在光电流响应测试中作为电子供体。测试过程中由模拟日光氙灯光源系统产生光源,每10s开/关光源一次。光电系统外加电压为0.0V。在光电流响应测试前,向AA溶液通N2除氧15min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法所制备的光电化学生物传感器。