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专利号: 202010605674X
申请人: 大连工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种半导体纳米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Er/Tm/Yb共掺杂Bi2MoO6纳米粒子;

1.1 将一定量的Er2O3、Tm2O3、Yb2O3在90℃水浴加热条件下溶于50mL的1mol/L稀硝酸溶液中以获得硝酸盐溶液,待其完全溶解后冷却至室温,记为A溶液;

.

1.2 将2.5mmol的Bi(NO3)3 5H2O溶于A溶液,磁力搅拌至溶解完全得到B溶液;将.

1.25mmol的Na2MoO42H2O溶于50mL去离子水中,磁力搅拌至溶解完全得到C溶液,再将C溶液逐滴滴加至B溶液得到D溶液,经磁力搅拌20min之后用2mol/L的NaOH溶液调节D溶液的pH值至5.5获得乳白色沉淀,随后将该乳白色沉淀转移到80℃的恒温水浴锅中磁力搅拌2h,并将水浴搅拌后的沉淀洗涤后于80℃条件下在鼓风干燥箱中过夜干燥12h,研磨后置于600℃的马弗炉中煅烧4h,随炉自然冷却至室温后再次研磨所得到的产物为Er/Tm/Yb共掺杂Bi2MoO6粉体,记为BMO‑1:步骤2、制备纳米金颗粒

将98mL去离子水加入双颈烧瓶中,再加入2mL浓度为50mmol/L的HAuCl4溶液使最终HAuCl4溶液的浓度为1mmol/L;将冷凝器、玻璃塞分别连接到双颈烧瓶的两个颈上,在120℃的油浴锅中边搅拌边回流;当溶液开始回流时,取下玻璃塞迅速加入10mL浓度为38.8mmol/L的柠檬酸钠溶液,使溶液颜色在1min内由浅黄色变为酒红色,随后继续回流20min,最后关闭加热源使其在搅拌中冷却至室温,存放4℃冰箱中以备待用;

步骤3、构建生物传感器工作电极

3.1 称取一定量的BMO‑1样品,加入5mL去离子水配置成一定浓度的BMO‑1溶液,在40℃条件下超声溶解60min,之后在研钵中研磨30min使BMO‑1粉体形成均匀的悬浮液,无细小颗粒感;取10μL所述的均匀悬浮液滴涂于ITO电极上,在常温无风处自然干燥,然后550℃条件下煅烧2h,煅烧完毕后样品随炉自然冷却,得到BMO‑1/ITO电极;

3.2 通过连续离子层吸附反应将Ag2S沉积到BMO‑1/ITO电极上,具体方法如下:首先将4μL浓度为0.1mol/L的TGA滴涂到煅烧后的BMO‑1/ITO电极表面并自然干燥,用去离子水冲洗电极表面,将4μL一定浓度的AgNO3溶液滴涂到电极表面并在黑暗条件下干燥,最后将4μL浓度为0.2mol/L的Na2S溶液滴涂到以上电极表面使Ag2S在室温下全面生长,用去离子水清洗电极除去多余的Ag2S,制备得到Ag2S/BMO‑1/ITO电极;

3.3将10μL制备好的Au NPs溶液滴涂到Ag2S/BMO‑1/ITO电极表面,干燥后得到Au/Ag2S/BMO‑1/ITO电极;随后将10μL一定浓度的食源性致病菌适配体溶液滴涂到得到的Au/Ag2S/BMO‑1/ITO电极表面,在4℃下孵化过夜;适配体与AuNPs通过Au‑S键固定在Au NPs的表面,用TE缓冲液冲洗电极表面去除未被固定的适配体分子,得到了Aptamer/Au/Ag2S/BMO‑1/ITO电极;

3.4为了阻断非特异性结合位点,将4μL浓度为1%w/v的BSA(牛血清白蛋白)滴涂于得到的Aptamer/Au/Ag2S/BMO‑1/ITO电极表面并在4℃下封闭1h,用PBS缓冲液冲洗后得到BSA/Aptamer/Au/Ag2S/BMO‑1/ITO电极,最后在BSA/Aptamer/Au/Ag2S/BMO‑1/ITO电极上分别滴加10μL不同浓度的食源性致病菌,得到FPB/BSA/Aptamer/Au/Ag2S/BMO‑1/ITO电极,在4℃的条件下孵育一定时间,用PBS缓冲液冲洗后得到FPB/BSA/Aptamer/Au/Ag2S/BMO‑1/ITO电极,置于4℃冰箱中留待进行下一步的光电流检测;

步骤4、构建生物传感器

将上述步骤3所制备的FPB/BSA/Aptamer/Au/Ag2S/BMO‑1/ITO电极作为工作电极,铂丝电极为对电极,饱和甘汞电极为辅助电极,分别置于PBS溶液中构建三电极体系,AA(抗坏血酸)作为电子供体,氙灯作为光源,构建基于半导体纳米材料的光电化学适配体传感器,用于食源性致病菌的检测。

2.根据权利要求1所述的一种半导体纳米生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤1中,在Er/Tm/Yb共掺杂Bi2MoO6纳米粒子中,Er离子的掺杂量为2mol%,Tm离子的掺杂量为

2mol%,Yb离子的掺杂量分别为4‑10mol%。

3.根据权利要求1所述的一种半导体纳米生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤

3.1中,BMO‑1浓度为6~20mg/mL;AgNO3浓度为0.1~0.2mol/L;食源性致病菌适配体溶液浓度为1 5μmol/L;孵育时间为30 80min。

~ ~

4.根据权利要求1所述的一种半导体纳米生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤4中,AA浓度为0.05 0.2mol/L,PBS溶液pH值为5 11。

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5.根据权利要求1所述的一种半导体纳米生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤4中,检测的食源性致病菌为金黄色葡萄球菌。

6.根据权利要求1‑5任一项所述的方法所制备的检测食源性致病菌的半导体纳米生物传感器。