【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电化学免疫检测，特别是涉及一种基于三元异质结sn＆cd＆bi复合材料构建的光电化学(pec)免疫传感平台的制备方法及其在结直肠癌(crc)检测中的应用。
技术介绍
1、结直肠癌(crc)是一种消化道常见恶性肿瘤，其发病率呈上升趋势，平均每年递增2％，是全球第二大癌症死因。近年来，结直肠癌的发病率以极快的速度上升，预计到2030年，crc的全球负担将增加到60％。而生活方式和饮食被认为是诱导crc的两个重要因素，由于大多数年轻人生物钟的紊乱，目前crc在年轻群体中的发病率也呈现出惊人的上升趋势。研究表明，癌胚抗原(cea)的浓度与crc的发病率密切相关，血清中cea的表达水平是目前crc术前诊断、分期、指导治疗和预后评估中最常用,最有价值的肿瘤标志物。由于其特异性和敏感性较低，因此临床上多与其他标志物联合检测来提高其诊断效能。一般来说，正常人体cea的水平应小于5.0ng·ml-1，超过此浓度范围则需要关注是否有患癌症的风险。
2、因此，建立一个简单、快速、灵敏的cea检测方法是目前的大势所趋。而目前临床上也提出了很多用于cea检测的方法，如电化学发光法、荧光测定法、比色法、酶联免疫测定法和光电化学(pec)免疫测定法等，但个别方法也存在着耗时耗力、操作复杂、分析成本高的弊端。其中，pec免疫测定法因具有成本低，操作简单，灵敏度高等优点引起了广泛的关注。该方法通过光电信号转换和识别过程来达到检测的目的，在生物分析、环境监测、食品安全和工业生产等领域均有应用，近年来常被用来对生物标志物进行检测，是一种极具
3、为了构建具有高灵敏度和高性能的pec免疫传感器，寻找一种高效的光活性材料必不可少。光活性材料能够把光信号转换为电信号，从而产生光电流，而光电流的变化则会在很大程度上影响分析的灵敏度。近年来，随着光电技术的快速发展与进步，纳米材料在pec免疫传感器的构建方面得到了广泛的应用，包括碳基纳米材料、金属氧化物/硫化物、金属有机框架(mofs)等。其中金属硫化物具有稳定优良的光电性能，合适的能带结构以及出色的光吸收能力，而且金属硫化物种类繁多，结构可调，被认为是一种理想的光电活性材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是要解决现有技术存在的不足，提供一种基于三元异质结sn＆cd＆bi复合材料构建的pec免疫传感平台的制备方法及应用。该pec免疫传感平台具有快速的响应能力和更高的灵敏度，表现出了优异的光电分析性能，为今后临床上对于crc的联合诊断以及预后评估提供了更有价值的意义。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种pec免疫传感器复合电极材料，所述复合电极材料为二硫化锡sns2引入硫化镉cds和硫化铋bi2s3构建的三元异质结结构。
4、上述技术方案中，进一步地，所述复合电极材料的制备方法包括以下步骤：
5、1)乙酸镉二水合物(c4h6cdo4·2h2o)、五水氯化锡(sncl4·5h2o)、硫脲(ch4n2s)与五水硝酸铋(bi(no3)3·5h2o)依次加入到去离子水中，室温下在超声中搅拌直至粉末溶解，得到白色胶体溶液；
6、2)步骤1)所制得的白色胶体溶液进行加热合成反应；
7、3)将步骤2)所制得的反应溶液在空气中冷却至室温后，离心并过滤，沉淀经去离子水和无水乙醇分别洗涤后，加热烘干。
8、上述技术方案中，进一步地，步骤1)中，所述乙酸镉二水合物、五水氯化锡、硫脲、五水硝酸铋的添加比例为：2.3～2.9mmol：0.6～0.12mmol：5.7～6.3mmol：0～0.10g。
9、上述技术方案中，进一步地，步骤2)中，合成反应的温度为180～200℃，合成时间为12～16h。
10、上述技术方案中，进一步地，步骤3)中，所述离心为离心机以3000～5000r·m-1的速度离心10～20min以得到沉淀。
11、本专利技术提供一种pec免疫传感器电极，所述电极由前述复合电极材料制备得到。
12、本专利技术提供一种检测cea的pec免疫传感器，所述传感器由前述复合电极材料制备得到。
13、上述技术方案中，进一步地，所述pec免疫传感器的制备方法包括以下步骤：
14、1)复合电极材料溶于水中，超声分散均匀，制得复合材料分散液；
15、2)绝缘胶上打孔后粘贴在fto的导电层上；
16、3)复合电极材料分散液均匀滴涂在绝缘胶的孔内，40～80℃下干燥过夜，得到sn＆cd＆bi电极；
17、4)将cea抗体均匀滴涂在步骤3)制备的sn＆cd＆bi电极上，并孵育60～120min，然后将1％wt牛血清白蛋白bsa滴涂在电极表面孵育90min；孵育温度为2～6℃。
18、上述技术方案中，进一步地，每次对电极进行修饰后都需要用pbs缓冲溶液彻底清洗电极，以除去未反应的游离蛋白。
19、本研究中基于sn＆cd＆bi三元异质结成功构建了一种新型的光电化学免疫传感平台。合成的复合材料sn＆cd＆bi由于cds和bi2s3的引入表现出了优异的光电性能，具有高效的光电流响应，能够实现对cea的选择性检测，对于临床上有关癌症的联合诊断和预后评估具有重要的意义。
20、本专利技术提供了前述pec免疫传感器在结直肠癌诊断设备中的应用；或在血清中cea表达水平的检测应用。
21、上述技术方案中，进一步地，对血清中的cea进行检测：将20μl不同浓度的cea抗原分别与pec免疫传感器4℃下孵育90min孵育，使抗原与抗体充分结合；用pbs缓冲溶液洗涤免疫传感器以除去未结合的抗体抗原后，记录光电流强度，并绘制光电流强度对于cea浓度的标准曲线；将制得的免疫传感器与经过预处理后的待测样品充分反应后测定光电流强度，代入到标准曲线中经计算后即可得到待测样品中cea的浓度。
22、上述实验均采用chi 660e电化学工作站记录光电流强度，采用了传统的三电极系统：以ag/agcl电极作为参比电极，铂电极作为对电极，制备的新型sn＆cd＆bi电极作为工作电极。采用250w氙灯作为激发光，偏置电压设置为0v，每10s开关一次光源，记录光电流-时间的(i-t)曲线。测试的电解质溶液为0.1m pbs缓冲溶液(ph＝7.4)，而在i-t曲线的测试过程中则额外添加了aa作为电子供体。
23、在本研究中，光电流响应与cea浓度对数值之间的关系，在10-6～1ng·ml-1范围内，光电流与浓度的对数值之间呈现出良好的线性关系，与之前报道的其他有关cea的检测方法相比，所制备的pec免疫传感器具备更高的灵敏度和较宽的线性范围，很好的满足了临床上对于cea的检测要求，具有一定的潜力和价值。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
25、1)本专利技术的电极材料采用了具有二位层状结构的二硫化锡(sns2)，该材料稳定性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PEC免疫传感器复合电极材料，其特征在于，所述复合电极材料为二硫化锡SnS2引入硫化镉CdS和硫化铋Bi2S3构建的三元异质结结构。
2.根据权利要求1所述的复合电极材料，其特征在于，所述复合电极材料的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的复合电极材料，其特征在于，步骤1)中，所述乙酸镉二水合物、五水氯化锡、硫脲、五水硝酸铋的添加比例为：2.3～2.9mmol：0.6～0.12mmol：5.7～6.3mmol：0～0.10g。
4.根据权利要求2所述的复合电极材料，其特征在于，步骤2)中，合成反应的温度为180～200℃，合成时间为12～16h。
5.根据权利要求2所述的复合电极材料，其特征在于，步骤3)中，所述离心为离心机以3000～5000r·m-1的速度离心10～20min以得到沉淀。
6.一种PEC免疫传感器电极，其特征在于，所述电极由权利要求1～6任一项复合电极材料制备得到。
7.一种检测CEA的PEC免疫传感器，其特征在于，所述传感器由1～6任一项复合电极材料制备得到。
<...【技术特征摘要】
1.一种pec免疫传感器复合电极材料，其特征在于，所述复合电极材料为二硫化锡sns2引入硫化镉cds和硫化铋bi2s3构建的三元异质结结构。
2.根据权利要求1所述的复合电极材料，其特征在于，所述复合电极材料的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的复合电极材料，其特征在于，步骤1)中，所述乙酸镉二水合物、五水氯化锡、硫脲、五水硝酸铋的添加比例为：2.3～2.9mmol：0.6～0.12mmol：5.7～6.3mmol：0～0.10g。
4.根据权利要求2所述的复合电极材料，其特征在于，步骤2)中，合成反应的温度为180～200℃，合成时间为12～16h。
5.根据权利要求2所述的复合电极材料，其特征在于，步骤3)中，所述离心为离心机以3000～5000r·m-1的速度离心10～20min以得到沉淀。
6.一种pe...
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