等离子体可调控的Ag@Au核壳纳米材料增强量子点的电致化学发光传感器的构建方法技术

等离子体可调控的Ag@Au核壳纳米材料增强量子点的电致化学发光传感器的构建方法，包括步骤：制备银纳米种子，调节合成过程中Ag和Au的摩尔比，获得等离子体可调控的Ag@Au核壳纳米结构材料；利用Ag@Au纳米材料的紫外吸收光谱和量子点(QDs)的ECL发射光谱的重叠，得到有效的局域表面等离子体共振(LSPR)

【技术实现步骤摘要】
等离子体可调控的Ag@Au核壳纳米材料增强量子点的电致化学发光传感器的构建方法


[0001]本专利技术涉及贵金属纳米材料的LSPR增强QDs的ECL，具体涉及等离子体可调控的Ag@Au 核壳纳米材料增强QDs的ECL传感器的构建方法。

技术介绍

[0002]电致化学发光(ECL)，作为一种电致材料的光发射，是在高能量电子转移中产生的。 由于其简化的光学装置、低背景信号和良好的空间可控性，ECL已经成为一种强有力的分 析技术。不同发光体，例如半导体QDs、鲁米诺、钌联吡啶，已用于ECL体系的构建。其 中，因为独特的量子尺寸效应、高度的尺寸依赖性光学、电场和电化学性质，QDs是最有 前途的方法之一。然而，与传统发光试剂相比，QDs的ECL发射相对较弱，限制了其广泛 的分析应用。
[0003]最近，研究者设计了一些方法来提高QDs的ECL发射，包括QDs中掺杂金属离子、支 撑纳米材料表面修饰QDs、H2O2或者柠檬酸溶液中原位活化QDs和贵金属纳米颗粒对QDs 诱导的LSPR效应。在LSPR
‑
增强的ECL体系中，贵金属纳米颗粒的自由电子集体振荡带 来电磁(EM)场增强，从而导致ECL信号明显增大。例如，Xu等发现半导体QDs的ECL 信号的猝灭或增强取决于QDs与金纳米颗粒(Au NPs)之间的距离。QDs的ECL引起AuNPs表面的LSPR效应，从而将能量转移给QDs，由此产生的能量转移会带来非辐射和辐 射衰减速率增加的现象。因此，Au NPs的LSPR效应增强了QDs的ECL[Chem.Commun. Distance
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depentent quenching and enhancing of electrochemiluminescence from a CdS:Mnnanocrystal film by Au nanoparticles for highly sensitive detection of DNA.2009,8:905
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907]。后 来，该课题组进一步研究了Au NPs二聚体和金纳米树突的等离子体耦合增强CdS QDs的 ECL强度[Chem.Commun.Distance mediated electrochemiluminescence enhancement of CdSthin films induced by the plasmon coupling of gold nanoparticle dimers,2016,52:14230
‑
14233； Anal.Chem.Plasmon
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enhaced electrochemiluminescence for nucleic acid detection based ongold nanodendrites,2018,90:1340
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1347]。此外，Ma等发现，与传统的Au NPs相比，Fe3O4纳米球表面负载的金壳具有更好的表面等离子体耦合效应[Sens.Actuators B Chem. Magnetic
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plasmonic yolk
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shell nanostructure
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based plasmon
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enhanced electrochemiluminescencesensor,2020,319:128245
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128252]。然而，大多数QDs很难与等离子体增强者之间高度光谱 重叠。鉴于QDs的固定发射光谱，开发具有可调控的强等离子体特性的ECL增强者是非常 有必要的。
[0004]为了有效地获得光场增强和理想的波长范围，金属纳米颗粒的构象、密度、形状和结构 可用于调节LSPR性质。典型地，双金属合金纳米结构通过控制元素组成及结构参数，来调节 LSPR性质。例如，在银纳米颗粒表面沉积一薄层金壳，合成Ag@Au核壳纳米结构，通过调 节Ag和Au的摩尔比例，获得可调控的LSPR性质，并广泛应用于表面增强拉曼散射领域中。 然而，到目前为止，关于双金属核壳纳米结构的LSPR增强ECL的详细研究尚未见报道。
所以，为了更好地了解纳米尺度生长特性对光学行为的影响，构建等离子体可调控的Ag@Au核壳纳米材料增强QDs的ECL传感器是非常有必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是通过构建等离子体可调控的Ag@Au核壳纳米材料增强QDs的ECL传感器，实现对miRNA
‑
21的高灵敏度检测。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]等离子体可调控的Ag@Au核壳纳米材料增强量子点的电致化学发光传感器的构建方法，包括步骤：
[0008]步骤1：将银纳米种子表面包裹一层金壳，并调节合成过程中Ag和Au的摩尔比例，以获得等离子体可调控的Ag@Au核壳纳米结构材料；
[0009]步骤2：制备不同ECL发射光谱的QDs，利用Ag@Au纳米材料的紫外吸收光谱和QDs的ECL发射光谱的重叠，构建LSPR
‑
增强ECL传感平台；
[0010]步骤3：将QDs滴涂到玻碳电极表面，干燥后得到QDs修饰的玻碳电极；
[0011]步骤4：将步骤3得到的电极依次浸泡在S1和Ag@Au纳米材料功能化修饰的发卡S2中，调整QDs与Ag@Au纳米材料之间的距离为8nm，12nm，16nm或20nm；
[0012]步骤5：将步骤3得到的电极浸泡在捕获探针发卡DNA(H1)溶液中，过夜，其中捕获DNA的序列为5
′‑
SH
‑
TCAACATCAGTCTGATAAGCTACCATGTGTAGATACTGCTTATCAGACTCCTTGTA
‑3′
(SEQIDNO.1)；
[0013]步骤6：将步骤5中得到的电极浸入含有目标miRNA
‑
21和H2
‑
Ag@Au的混合溶液中反应，得到催化发卡组装信号放大的ECL传感器；其中，所述miRNA
‑
21的序列为5
′‑
UAGCUUAUCAGACUGAUGUUGA
‑3′
(SEQIDNO.2)，所述H2的序列为5
′‑
ATAAGCAGTATCTACACATGGTAGCTTATCAGACTTGTGTAGATA
‑
SH
‑3′
(SEQIDNO.3)；
[0014]步骤7：将步骤6得到的工作电极、饱和甘汞电极和铂电极构成三电极体系，置于过硫酸钾溶液中进行检测。
[0015]优选的，所述步骤1包括：将AgNO3和柠檬酸钠混合，在持续搅拌下，快速加入NaBH4还原剂，生成银纳米种子；将盐酸羟胺和AuCl4‑
缓慢注入银纳米种子中，生成Ag核金壳纳米材料；调节Ag和Au的摩尔比例，得到不同银核粒径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.等离子体可调控的Ag@Au核壳纳米材料增强量子点的电致化学发光传感器的构建方法，其特征在于，包括步骤：步骤1：将银纳米种子表面包裹一层金壳，并调节合成过程中Ag和Au的摩尔比例，以获得等离子体可调控的Ag@Au核壳纳米结构材料；步骤2：制备不同ECL发射光谱的QDs，利用Ag@Au纳米材料的紫外吸收光谱和QDs的ECL发射光谱的重叠，构建LSPR
‑
增强ECL传感平台；步骤3：将QDs滴涂到玻碳电极表面，干燥后得到QDs修饰的玻碳电极；步骤4：将步骤3得到的电极依次浸泡在S1和Ag@Au纳米材料功能化修饰的发卡S2中，调整QDs与Ag@Au纳米材料之间的距离为8nm，12nm，16nm或20nm；步骤5：将步骤3得到的电极浸泡在捕获探针发卡DNA(H1)溶液中，过夜，其中捕获DNA的序列为5
′‑
SH
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TCAACATCAGTCTGATAAGCTACCATGTGTAGATACTGCTTATCAGACTCCTTGTA
‑3′
；步骤6：将步骤5中得到的电极浸入含有目标miRNA
‑
21和H2
‑
Ag@Au的混合溶液中反应，得到催化发卡组装信号放大的ECL传感器；其中，所述miRNA
‑
21的序列为5
′‑
UAGCUUAUCAGACUGAUGUUGA
‑3′
，所述H2的序列为5
′‑
ATAAGCAGTATCTACACATGGTAGCTTATCAGACTTGTGTAGATA
‑
SH
‑3′
；步骤7：将步骤6得到的工作电极、饱和甘汞电极和铂电极构成三电极体系，置于过硫酸钾溶液中进行检测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：将AgNO3和柠檬酸钠混合，在持续搅拌下，快速加入NaBH4还原剂，生成银纳米种子；将盐酸羟胺和AuCl4‑
缓慢注入银纳米种子中，生成Ag核金壳纳米材料；调节Ag和Au的摩尔比例，得到不同银核粒径和金壳厚度得Ag@Au纳米材料，实现表面等离子体的调控。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：将新制备的S2‑
快速加入Cd
2+
溶液中，70℃反应3h，三次离心，得到ECL发射光谱位于520nm的CdS QDs；将Cd
2+
和N
‑
乙酰
‑
L
‑
半胱氨酸溶液混合，NaOH调节pH＝10，加入NaHTe溶液，200℃反应70min，得到ECL发射光谱位于540nm的CdTe QDs；合成吸收光谱和QDs的发射光谱相匹配的Ag@Au纳米材料，构建LSPR
‑
增强ECL信号的传感平台。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：取CdS QDs和CdTe QDs溶液，分别滴涂到玻碳电极表面，并于室温下在空气中自然避光干燥，得不同ECL发射光谱CdS QDs和CdTe QDs修饰的玻碳电极。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4包括：将步骤3得到的电极浸泡在S1溶液中，4℃过夜，洗涤后浸入Ag@Au纳米材料功能化修饰的发卡S...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯秋梅，秦莉，吴涛，王颇，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：