1.一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)制备三维石墨烯负载钴‑氮共掺杂二氧化钛Co‑N‑TiO2/3DGH纳米复合材料和普鲁士蓝PB溶液,备用;
所述三维石墨烯负载钴‑氮共掺杂二氧化钛Co‑N‑TiO2/3DGH纳米复合材料的制备步骤为:
A1:首先制备钴‑氮共掺杂二氧化钛纳米颗粒:溶液A为将30mL乙醇置于250mL圆底烧瓶中并搅拌,然后,加入2.0g尿素作为氮源,此外,将0.05g硝酸钴加入到圆底烧瓶中,最后,向其中加入2mL超纯水,溶液B为向另一个
250mL圆底烧瓶中分别加入30mL乙醇和3mL HNO3,最后,将10mL钛酸四丁酯TBT缓慢加入上述溶液中并搅拌半小时,将溶液B以1mL/min的速度滴加到溶液A中,然后搅拌120min,在混合溶液搅拌完成后,将其转移到100mL高压釜中并置于120℃的烘箱中加热16h,然后用超纯水洗涤数次后置于100℃的烘箱中干燥过夜,最后,得到的样品再置于马弗炉中并在450℃下煅烧3h以除去溶剂和其它杂质,至此成功制备了钴‑氮共掺杂二氧化钛纳米颗粒;
A2:将80.0mg钴‑氮共掺杂二氧化钛纳米颗粒与10mL氧化石墨烯GO溶液混合并进行超声处理以均匀分散,然后将上述溶液转移到密封的高压釜中并在180℃下加热12h后,冷冻干燥24h从而制备了Co‑N‑TiO2/3DGH纳米复合材料;
(2)首先制作具有两个工作区域的两个氧化铟锡电极,分别为模块A和模块B,模块A和模块B均包含区域1和区域2,在模块A和模块B的区域1处均通过电沉积法制备普鲁士蓝PB薄膜,在模块A和模块B的区域2表面均修饰Co‑N‑TiO2/3DGH纳米复合材料分散液,晾干,模块B的区域2未进一步处理,待晾干后于模块A的区域2修饰了Co‑N‑TiO2/3DGH纳米复合材料的表面使用壳聚糖处理,再修饰赭曲霉毒素A适配体溶液,孵育后用磷酸缓冲溶液冲洗,然后用牛血清白蛋白封闭未结合的活性位点,再用磷酸缓冲溶液冲洗,得到基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器。
2.根据权利要求1所述的一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述Co‑N‑TiO2/3DGH纳米复合材料分散液的浓度为2mg/mL,壳聚糖的浓度为0.5wt%,赭曲霉毒素A适配体溶液的浓度为2μmol/L,牛血清白蛋白的体积百分浓度为1%。
3.根据权利要求2所述的一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述Co‑N‑TiO2/3DGH纳米复合材料分散液、壳聚糖、赭曲霉毒素A适配体溶液和牛血清白蛋白的用量比例为20μL:10μL:10μL:10μL。
4.根据权利要求1所述的一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述磷酸缓冲溶液为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠的缓冲溶液,浓度为0.1mol/L,pH为7.4。
5.根据权利要求1所述的一种基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,赭曲霉毒素A适配体的序列为:5'‑NH2‑GAT CGG GTG TGG GTG GCG TAA AGG GAG CAT CGG ACA‑3',孵育的温度为4℃,孵育12h。
6.将权利要求1~5任一项所述制备方法制得的基于比率原理的光电致变色可视化生物传感器用于检测赭曲霉毒素A的用途。
7.根据权利要求6所述的用途,其特征在于,具体步骤为:(S1)模块A和模块B均包含区域1和区域2,区域1均为PB膜改性的电致变色部分,区域2则分别为修饰有赭曲霉毒素A适配体改性的Co‑N‑TiO2/3DGH纳米复合材料和仅由Co‑N‑TiO2/3DGH纳米复合材料组成的电子注入部分;
(S2)配制不同浓度的赭曲霉毒素A;在LED光照下,将已知浓度的赭曲霉毒素A滴涂于模块A的区域2表面,而区域1颜色产生变化且获得紫外可见光吸收强度A1;与此同时在模块B的区域1颜色获得紫外可见光吸收强度A2,通过两者紫外可见光吸收强度的比值获得检测结果,依据模块B获得的紫外可见光吸收强度A2与模块A获得的紫外可见光吸收强度A1的比值分别和赭曲霉毒素A浓度COTA及赭曲霉毒素A浓度对数的关系绘制出赭曲霉毒素A的非线‑1
性检测曲线和标准检测线性曲线A2/A1=1.737+2.518*lg(COTA/ng·mL );
(S3)至此可即时将待测赭曲霉毒素A于光照下滴涂于模块A的区域2表面,区域1获得一个紫外可见光吸收强度A1,而模块B的区域1获得一个紫外可见光吸收强度A2,最终得到比值A2/A1,带入步骤(S2)得出的标准检测线性曲线,即可获得待测赭曲霉毒素A的浓度。