1.一种利用BiVO4/Ag2S异质结的光电化学(PEC)生物传感器,其特征是:BiVO4具有能带隙能量小、无毒、高稳定性和可见光吸收性能等优点,是一种很有前途的光敏材料。然而,单纯的BiVO4由于光生载流子的快速重组,限制了其光电转换效率,因此通过巧妙设计构建了一种新型异质结BiVO4/Ag2S。与单纯BiVO4的光电流相比,异质结的光电信号增敏幅度为112倍。基于光电流信号增强的BiVO4/Ag2S生物传感器可应用于基因P53的灵敏检测,检测的线性检测范围(1fM‑100nM)宽,检出限(0.42fM)低。本研究为BiVO4/Ag2S异质结在光电生物传感中的应用开辟了新途径,为肿瘤的早期诊断提供了新技术。
2.一种制备权利要求1所述的利用BiVO4/Ag2S异质结研制光电化学生物传感器的方法和应用,其特征方法由下列步骤组成:
步骤1.制备CP‑MB:10μL 5mg/mL羧基磁珠(MB)用等体积的乙磺酸(MES)缓冲溶液纯化后,加入50μL 0.5M的1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸(EDC)和N‑羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化羧基1小时,然后加入30μL 4μM的带氨基的CP DNA链反应过夜,利用磁性分离除去未反应的DNA链,重新分散到等体积的二次水中得到CP‑MB,保存在4℃下备用。
步骤2.制备银簇:将30μL 4μM的富含胞嘧啶的CR DNA链加入到制备好的CP‑MB中孵育
2h,后经磁性分离后得到CR‑CP‑MB。然后将30μL 20mM硝酸银(AgNO3)加入到上述溶液中剧烈搅拌1分钟,放在4℃下孵育1小时,然后将新鲜制备的30μL 20mM还原剂硼氢化钠(NaBH4)加入到上述溶液中,剧烈搅拌1分钟,在4℃下避光反应过夜制备银簇。最后利用磁性分离除去多余的未反应的核酸序列和反应试剂,重新分散到等体积二次水中备用。
步骤3.制备BiVO4:将0.2925g钒酸铵(NH4VO3)和1.2125g硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)分散到50mL二次水中,不断搅拌得到黄色沉淀,接着过滤沉淀并用水纯化,在60℃下干燥过夜,然后在马弗炉中500℃下加热4小时得到BiVO4。
步骤4.基于BiVO4/Ag2S异质结传感器制备过程:将1mg BiVO4粉末分散到1mL含0.2%的壳聚糖水溶液中,超声分散半小时得到富含氨基的BiVO4溶液。然后取10μL该溶液滴到羟基化处理后的氧化铟锡电极(ITO)上自然干燥,然后将该电极浸泡到50mM硫化钠(Na2S)溶液中吸附1分钟,然后用二次水润洗去掉多余的硫离子。将10U外切酶三和不同浓度的目标P53加入到30μL制备好的银簇中在37℃下孵育70分钟,然后通过磁性分离释放银簇。将5μL
30%的双氧水(H2O2)加入到释放的银簇中得到银离子,然后将银离子滴到制备好的电极上反应形成BiVO4/Ag2S异质结。自然干燥后用于PEC信号检测。