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专利号: 2022111586552
申请人: 青岛科技大学
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ZnIn2S4量子点和BiOI微米花的光电化学生物传感器及检测应用,其特征是:ITO电极表面通过静电结合力修饰BiOI微米花,产生稳定的PEC光电流信号;通过在TiO2纳米粒子上负载大量ZnIn2S4量子点,构建了一种异质结信号放大的ZnIn2S4 QDs‑TiO2 NPs增敏探针;经过目标microRNA‑21诱导产生大量的三足DNA步行器,通过DNA特异性杂交将ZnIn2S4 QDs‑TiO2 NPs探针修饰到电极上,增敏PEC信号,实现对目标microRNA‑21的超灵敏检测;该生物传感系统具有较高的灵敏度和实用适用性,可用于各种生物检测和早期疾病诊断;

其特征方法由下列步骤组成:

步骤1.合成BiOI微米花:将30mL溶于乙二醇中的0.10M Bi(NO3)3·5H2O缓慢滴加到

30mL 0.10M KI中;在室温下搅拌1小时后,将得到的混合物转移到聚四氟乙烯内衬的高压釜(100mL)中,并在160℃下反应12小时;最终产物用二次蒸馏水和乙醇洗涤3次,在60℃下真空干燥4小时,最终获得分散性良好的BiOI微米花;

步骤2.探针HP4 DNA‑ZnIn2S4 QDs‑TiO2NPs的合成:将8μL EDC加入到100μL ZnIn2S4 QDs溶液中,室温振荡40分钟活化羧基,之后加入20μLNHS稳定溶液;然后加入100μL氨基化TiO2NPs溶液,在37℃下振荡过夜;最终获得ZnIn2S4 QDs‑TiO2 NPs;然后,将制备的ZnIn2S4 QDs‑TiO2 NPs放入离心管中,加入8μL EDC,在室温下摇动40分钟,然后加入20μL NHS以稳定溶液;将不同浓度的氨基化HP4 DNA和条码DNA按3:7的比例加入,并在37℃下振荡过夜;

然后,离心分离未连接的DNA,重新分散在相同体积的水中,形成HP4DNA‑ZnIn2S4 QDs‑TiO2NPs信号探针;

步骤3.目标的循环放大:先将所用的DNA序列在95℃下高温处理5分钟,然后缓慢冷却至室温;再将10μL不同浓度的目标miRNA‑21与15μL相应浓度的发夹DNA,其中HP1、HP2和HP3均为5μL,在37℃下恒温摇床反应6小时,产生大量三足DNA步行器;

步骤2.光电传感器的制备:将BiOI用APTES氨基化后,将20μL BiOI溶液滴加到ITO表‑1 ‑1

面,自然干燥;然后用20mg·mL EDC和10mg·mL NHS活化HP5 DNA 40分钟,将活化的20μL HP5 DNA加入到BiOI修饰电极上,在37℃下孵育2小时,形成ITO/BiOI/HP5;轻微洗涤后,将

20μL三足DNA步行器滴在电极上,在37℃下孵育2小时,形成ITO/BiOI/HP5/Walker;轻微洗涤后,将20μL信号探针滴在ITO/BiOI/HP5/Walker修饰电极表面,在潮湿环境中反应3小时,然后用TE缓冲液轻微洗涤,除去未连接的HP4 DNA信号探针;最后,在室温下干燥,得到光电生物传感器,测定光电信号,检测目标miRNA‑21;

步骤3.PEC检测:PEC检测在含有10mM抗坏血酸的Tris HCl中进行光电流测量,利用CHI660e电化学工作站,蓝光用作激发光源;使用三电极系统:ITO作为工作电极,Pt丝作为对电极,Ag/AgCl电极作为参比电极。