一种金石墨烯和钯氧硫铟化铜检测胰岛素的电化学传感器的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种金石墨烯和钯氧硫铟化铜检测胰岛素的电化学传感器的制备方法，属于电化学传感器领域。本发明专利技术以金杂化石墨烯作为基底，以具有较大比表面积和导电性作为载体，以钯杂化的氧硫化铜作为二抗标记物，构建了信号增强型电化学传感器，实现了对胰岛素抗原的检测，测得传感器的线性检测范围为1.0 fg/mL～100 ng/mL，检测限为0.33 fg/mL。

【技术实现步骤摘要】
一种金石墨烯和钯氧硫铟化铜检测胰岛素的电化学传感器的制备方法
本专利技术涉及一种金石墨烯和钯氧硫铟化铜检测胰岛素的电化学传感器的制备方法。具体是采用金杂化的石墨烯作为基底，钯纳米粒子功能化氧硫铟化铜作为传感平台，制备了一种检测胰岛素的信号增强型电化学免疫传感器，属于电化学免疫传感领域。
技术介绍
胰岛素是由胰脏内的胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来糖尿病治疗。胰岛素是一种蛋白质类激素。体内胰岛素是由胰岛β细胞分泌的。在人体十二指肠旁边，有一条长形的器官，叫做胰腺。在胰腺中散布着许许多多的细胞群，叫做胰岛。胰腺中胰岛总数约有100～200万个。糖尿病患者，由于病毒感染、遗传基因、自身免疫等各种发病因素，其病理生理主要是由于胰岛素活性相对或绝对不足以及胰升糖素活性相对或绝对过多所致，也即B和A细胞双边激素功能障碍所致。胰岛素依赖型糖尿病胰岛素分泌细胞严重损害或完全缺如，内源性胰岛素分泌极低，需用外源性胰岛素治疗。非胰岛素依赖型糖尿病，胰岛素分泌障碍较轻，基础胰岛素浓度正常或增高，而糖刺激后胰岛素分泌则一般均较相应体重为低，即胰岛素相对不足。因此，对胰岛素的早期检测是非常重要的。电化学免疫传感器是将免疫技术和电化学分析技术结合起来的，能够很好地应用到检测肿瘤标记物，同时利用抗原抗体的特异性结合制备的电化学免疫传感器能够很将理论与应用结合起来。电化学免疫分析技术通常是用来解决超痕量标记物等一系列难以解决的问题。因此，在电化学免疫传感器的构建过程中材料的选择对检测的灵敏度非常重要。近年来，随着纳米技术的发展越来越多的纳米技术走进人们的生活。纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸范围内（1-100nm）或由它们作为基本单元构成的材料。它的纳米尺寸使其具有一系列的优点，如宏观量子隧道效应，量子尺寸效应，表面效应和小尺寸效应等。因此将纳米材料组合在一起提高其性能获得了越来越多的科学家的青睐。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是合成金杂化的石墨烯和钯修饰的氧硫铟化铜纳米材料，在合成的过程中通过调节氨基化石墨烯和金纳米粒子的量，四氯钯酸钾以及钯纳米粒子和氧硫铟化铜的混合量合成不同形的纳米材料。本专利技术的目的之二是合成金杂化石墨烯作为基底材料，钯修饰的氧硫铟化铜作为二抗标记物材料其中，金杂化石墨烯具有好的大比表面积和优异导电性；钯修饰的氧硫铟化铜具有好的催化性能，从而增大催化信号。本专利技术的目的之三是合成金杂化石墨烯和钯修饰的氧硫铟化铜纳米材料，其中在合成过程中通过调节金纳米粒子量以及，四氯钯酸钾以及钯纳米粒子和氧硫铟化铜的混合量合成不同的纳米材料并且比较其性能。本专利技术的目的之四是以金杂化石墨烯作为基底材料可以负载大量抗体，钯修饰的氧硫铟化铜作为二抗标记物，以胰岛素抗原作为目标分析物，利用抗原和抗体之间的免疫反应，构建信号增强型电化学免疫传感器；根据二抗标记物负载抗原量以及修饰在电极表面前后电化学信号的变化，实现对胰岛素的定量检测。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：1.本专利技术所述的一种金石墨烯和钯氧硫铟化铜检测胰岛素的电化学传感器的制备方法，所述电化学免疫传感器；制备步骤如下：(1)将直径为4mm的玻碳电极分别用0.05、0.3和1.0mm氧化铝粉打磨抛光至镜面，再超纯水洗涤干净；（2）将3µL、浓度为1.0~2.0mg/mL的金杂化石墨烯溶液滴涂到电极表面，室温保存至干燥；（3）继续滴涂3µL、浓度为10μg/mL的胰岛素抗体标准溶液于玻碳电极表面，4ºC冰箱中孵育12h，超纯水清洗；（4）继续滴涂3μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液来封闭非特异性活性位点，4ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；（5）继续将6μL、浓度为1fg/mL～100.0ng/mL的一系列不同浓度的胰岛素抗原标准溶液滴涂在电极表面，4ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；（6）继续滴加2.0mg/mL~3.0mg/mL的钯修饰的硫氧铟化铜二抗标记物，4ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；2.本专利技术所述的一种金石墨烯和钯氧硫铟化铜检测胰岛素的电化学传感器的制备方法，所述金杂化石墨烯和钯修饰的氧硫铟化铜（Pd@CuInOS）纳米材料的制备方法，步骤如下（1）金杂化石墨烯的合成1）金纳米粒子的合成将100mL的氯金酸（质量分数0.02%）加热至沸腾，然后加入1.5mL柠檬酸三钠（质量分数1%）沸腾的溶液后15min左右变成明亮的红宝石色表明反应生成金纳米粒子，将上述溶液然冷却至室温；2)氨基化石墨烯的合成氧化石墨烯的合成0.6g石墨粉和3.6g高锰酸钾加入到含有硫酸和磷酸的三口烧瓶中（硫酸：磷酸=72:8mL）,将上述反应在50℃的条件下反应12h；将上述反应冷却至室温并加入到80mL的冰水溶液中；将30%的双氧水逐滴加入上述冰溶液中并且搅拌30min后反应得到的褐色分散液用8000rpm离心30min；用0.2mol/LHCl溶液洗涤3次和乙醚洗涤一次，并且离心处理后真空干燥12h制得氧化石墨烯；氨基化石墨烯的合成将100mg的氧化石墨烯加入到75mL的超纯水中超声处理2h，向上述溶液中加入氨丙基三乙氧基硅烷，加热到70℃并且搅拌1.5h，向上述溶液中加入100μL水合肼并在100℃条件下搅拌1h,离心干燥制得氨基化石墨烯；3)氨基化石墨烯-金纳米粒子的合成将1mL的10mg/mL的氨基化石墨烯与60mL的金纳米粒子溶液混合振荡12h，利用氨基化石墨烯表面基团和金纳米粒子特异性结合制得负载金纳米粒子的氨基化石墨烯；（2）钯修饰硫氧铟化铜的制备1）花状氧硫化铜的制备在磁力搅拌的条件下，将4.5g三水合硝酸铜和4.5g氯化铟加入到500mL水溶液中；再将1.5g硫代乙酰胺加入到上述的500mL溶液中；30min后，将该溶液加热到90ºC；接下来再加入0.12mL肼搅拌2h后得到沉淀固体，用去离子水洗涤直至洗涤液的pH为7后再用乙醇清洗数次去除有机物；将所得固体样品放在真空干燥箱中50ºC下干燥24h，研磨后得到花状氧硫铟化铜纳米材料；（2）钯纳米粒子的制备钯纳米粒子是通过将四氯钯酸钾溶液加入到抗坏血酸和溴化钾的溶液中还原制备的；将105mg的聚乙烯吡咯烷酮，80mg～100mg的抗坏血酸和600mg～800mg的溴化钾溶解在去离子水中,将该溶液用油浴加热到90ºC，并且保持10min；然后用滴管逐滴加入含四氯钯酸钾（60mg～80mg）的3.0mL水溶液，并且将这一反应在80ºC保持3h，洗涤离心后将其溶解在10mL的去离子水中；(3)钯纳米粒子功能化氧硫铟化铜纳米材料的制备将600μL～800μL的钯纳米粒子溶液加入到2mL的2.0~4.0mg/mL的氧硫化铟化铜溶液中，在室温下振荡24h,离心分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金石墨烯和钯氧硫铟化铜检测胰岛素的电化学传感器的制备方法，其特征在于，电化学免疫传感器的制备包括以下步骤:/n(1) 将直径为4 mm的玻碳电极分别用0.05、0.3和1.0 mm氧化铝粉打磨抛光至镜面，再超纯水洗涤干净；/n（2）将3 µL、浓度为1.0 ~ 2.0 mg/mL的金杂化石墨烯溶液滴涂到电极表面，室温保存至干燥；/n（3）继续滴涂3 µL、浓度为10 μg/mL的胰岛素抗体标准溶液于玻碳电极表面，4 ºC冰箱中孵育12 h，超纯水清洗；/n（4）继续滴涂3 μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液来封闭非特异性活性位点，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；/n（5）继续将6 μL、浓度为1 fg/mL～100.0 ng/mL的一系列不同浓度的胰岛素抗原标准溶液滴涂在电极表面，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；/n（6）继续滴加2.0 mg/mL~3.0 mg/mL的钯修饰的硫氧铟化铜二抗标记物，4 ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗。/n

【技术特征摘要】
1.一种金石墨烯和钯氧硫铟化铜检测胰岛素的电化学传感器的制备方法，其特征在于，电化学免疫传感器的制备包括以下步骤:
(1)将直径为4mm的玻碳电极分别用0.05、0.3和1.0mm氧化铝粉打磨抛光至镜面，再超纯水洗涤干净；
（2）将3µL、浓度为1.0~2.0mg/mL的金杂化石墨烯溶液滴涂到电极表面，室温保存至干燥；
（3）继续滴涂3µL、浓度为10μg/mL的胰岛素抗体标准溶液于玻碳电极表面，4ºC冰箱中孵育12h，超纯水清洗；
（4）继续滴涂3μL、质量分数为1%的牛血清白蛋白溶液来封闭非特异性活性位点，4ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（5）继续将6μL、浓度为1fg/mL～100.0ng/mL的一系列不同浓度的胰岛素抗原标准溶液滴涂在电极表面，4ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗；
（6）继续滴加2.0mg/mL~3.0mg/mL的钯修饰的硫氧铟化铜二抗标记物，4ºC冰箱中保存至干燥，超纯水清洗。


2.如权利要求书1一种金石墨烯和钯氧硫铟化铜检测胰岛素的电化学传感器的制备方法，所述金杂化石墨烯和钯修饰硫氧铟化铜（Pd@CuInOS）等材料的制备方法，步骤如下：
（1）金杂化石墨烯的合成
1）金纳米粒子的合成
将100mL的氯金酸（质量分数0.02%）加热至沸腾，然后加入1.5mL柠檬酸三钠（质量分数1%）沸腾的溶液后15min左右变成明亮的红宝石色表明反应生成金纳米粒子，将上述溶液然冷却至室温；
2)氨基化石墨烯的合成
氧化石墨烯的合成
0.6g石墨粉和3.6g高锰酸钾加入到含有硫酸和磷酸的三口烧瓶中（硫酸：磷酸=72:8mL）,将上述反应在50℃的条件下反应12h；将上述反应冷却至室温并加入到80mL的冰水溶液中；将30%的双氧水逐滴加入上述冰溶液中并且搅拌30min后反应得到的褐色分散液用8000rpm离心30min；用0.2mol/LHCl溶液洗涤3次和乙醚洗涤一次，并且离心处理后真空干燥12h制得氧化石墨烯；
氨基化石墨烯的合成
将100mg的氧化石墨烯加入到75mL的超纯水中超声处理2h，向上述溶液中加入氨丙基三乙氧基硅烷，加热到70℃并且搅拌1.5h，向上述溶液中加入100μL水合肼并在100℃条件下搅拌1h,离心干燥制得氨基化石墨烯；
3)氨基化石墨烯-金纳米粒子的合成
将1mL的10mg/mL的氨基化石墨烯与60mL的金纳米粒子溶液混合振荡12h，利用氨基化石墨烯表面基团和金纳米粒子特异性结合制得负载金纳米粒子的氨基化...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾洪英，魏琴，鞠熀先，丁慧，范大伟，匡轩，孙旭，张勇，任祥，王欢，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37