CN104391117A - 一种基于PPy-NH2GO-Ag2Se@CdSe的胃癌抗原电致化学发光传感器的制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe的胃癌抗原电致化学发光传感器的制备方法及应用。属于电化学发光传感器领域。以Ag2SeCdSe纳米大头针为电致化学发光信号源，利用PPy-NH2GO大的比表面积将Ag2SeCdSe纳米大头针固载在PPy-NH2GO表面制得抗体捕获基底，PPy-NH2GO优良的导电性可以有效加强传感器的发光信号。根据对不同浓度的胃癌抗原CA72-4的电致化学发光信号强度的不同，实现对CA72-4的检测。

Description

一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe的胃癌抗原电致化学发光传感器的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe电致化学发光免疫传感器的制备方法及应用。具体涉及一种Ag2SeCdSe纳米大头针作为发光材料，PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe作为捕获抗体基底的电致化学发光免疫传感器的制备与应用，属于电化学发光检测技术领域。
背景技术
胃癌抗原CA724是检测胃癌和各种消化道癌症的化验标志，全称为相关性糖蛋白，属粘蛋白类癌胚胎抗原，存在于5%的乳腺组织和85%~95%的结肠、胰腺、胃、肺和卵巢的肿瘤中。因此，对于胰腺、卵巢、胃等部位的肿瘤有一定的诊断和鉴别诊断意义。
目前测定CA72-4的免疫分析方法主要有放射免疫分析法、酶联免疫分析法和试剂盒法。申请号为201110235595.5的专利中公开了糖类蛋白CA72-4定量测定试剂盒的制备方法及应用；申请号为201320494726.6的专利中公开了检测CA72-4试剂盒的制备方法及应用。但是试剂有效期短，操作周期长，步骤繁琐。为了克服以上色谱分析方法的缺点，本发明设计了一种特异性强，灵敏度高，无放射性污染，操作快速简便的电致化学发光免疫分析方法。而电致化学发光免疫传感器法检测糖类蛋白CA72-4未见公开的专利和文献报道。
本发明利用Ag2SeCdSe纳米大头针为电致化学发光信号源，以Ag2SeCdSe纳米大头针为电致化学发光信号源，利用PPy-NH2GO大的比表面积将Ag2SeCdSe纳米大头针固载在PPy-NH2GO表面制得抗体捕获基底，PPy-NH2GO优良的导电性可以有效加强传感器的发光信号。在本发明中构建的致电化学发光免疫传感器具有操作简单，成本低，无放射性污染，灵敏度高，特异性强等优点，克服了放射免疫分析法、酶联免疫分析法和试剂盒法的一些不足。
发明内容
本发明的目的是针对现有的糖类蛋白CA72-4检测方法的问题，提供一种简单、快速、无污染的PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe电致化学发光免疫传感器的制备方法及应用，实现对CA72-4的快速灵敏检测。
本发明的技术方案如下：
1.一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe的胃癌抗原电致化学发光传感器的制备方法
（1）将直径4 mm的玻碳电极依次用1.0 μm、0.3 μm、0.05 μm氧化铝抛光粉依次做抛光处理，用乙醇超声清洗，再用超纯水冲洗干净；
（2）滴涂4 μL、0.5~2.0 mg mL-1的PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液于电极表面，4℃保存至干燥；
（3）滴加4 μL、质量分数为1~3%的牛血清白蛋白溶液，以封闭电极表面的非特异性活性位点，用pH 6.4~8.4的PBS缓冲溶液冲洗电极表面，4℃晾干；
（4）滴加4 μL的胃癌抗原CA72-4溶液，用pH 6.4~8.4的PBS缓冲溶液冲洗电极表面，放置在4 ℃的冰箱中孵化3~12 h晾干，制得一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe的胃癌抗原电致化学发光传感器。
2. 上述所述的PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液的制备
0.05~0.15 mL、1 μg/mL CA72-4抗体Ab加入到PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液中，在4 ℃下振荡孵化12~24 h，离心除去过量的CA72-4抗体Ab，将产物分散到1 mL、pH 7.4的PBS中，制得PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液，储存在4 ℃下备用。
3. 上述所述PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液的制备
（1）氨基化石墨烯NH2GO的制备
将90~110 mg 氧化石墨烯分散到30~50 mL乙二醇中，边超声边滴加0.8~1.2 mL 氨水，将得到的深褐色溶液转入聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，170~190 ℃下反应8~12 h，过滤并用超纯水洗涤，50~70 ℃干燥12~36 h；
（2）聚吡咯插层氨基化石墨烯PPy-NH2GO的制备
将氨基化石墨烯NH2GO分散到20~30 mL超纯水中，超声25~35 min，边超声边加入90~110 mL、0.13~0.15 g/mL的十二烷基苯磺酸钠，超声0.5~1.5 h后，将温度降至0 ℃，滴加200 μL吡咯，磁力搅拌20~40 min，边搅拌边加入20~40 mL、2~3 mol/L的三氯化铁溶液，搅拌反应2~3 h，过滤洗涤至中性，40~60 ℃干燥36~64 h；
（3）Ag2SeCdSe纳米大头针溶液的制备
将20~26 mg二氯化镉，10~12 mg二氧化硒和0.1~0.3 g聚乙烯吡咯烷酮k-30溶入8~12 mL的二甲基甲酰胺中，边搅拌边加入4~6 mL油酸，0.1~0.3 mL、4 mmol/L的硝酸银水溶液，0.06~0.09 g的六偏磷酸钠和50 μL的巯基乙酸，将得到的混合溶液转入聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，90~110 ℃下反应15 h, 离心分离并用异丙醇洗涤，将产物分散到异丙醇中，制得Ag2SeCdSe纳米大头针溶液；
（4）PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液的制备
在Ag2SeCdSe纳米大头针溶液中加入1 mL、2 mg/mL的聚吡咯插层氨基化石墨烯PPy-NH2GO溶液，振荡孵化12~24 h，制得PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液。
4. CA72-4的检测
（1）使用电化学工作站的三电极体系进行测试，Ag/AgCl电极作为参比电极，铂丝电极为对电极，所制备的胃癌抗原电致化学发光传感器为工作电极，将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起将光电倍增管的高压设置为800 V，扫描电压设置为-1.7~0 V，扫描速率0.1 V/s；
（2）在10 mL、pH 6.4~8.4的含50~60 mmol/L过硫酸钾的PBS缓冲溶液中，通过电致化学发光***检测对0.01 pg/mL~50 ng/mL一系列不同浓度的胃癌抗原CA72-4标准溶液，产生的电致化学发光信号强度，绘制工作曲线；
（3）将待测样品溶液代替胃癌抗原CA72-4标准溶液进行检测。
本发明的有益成果
（1）电致化学发光免疫传感器制备方法,以Ag2SeCdSe纳米大头针为发光材料，利用其良好的光学性能，构建的传感器具有更高的灵敏度；
（2）利用PPy-NH2GO大的比表面积将Ag2SeCdSe固载在PPy-NH2GO表面制得抗体捕获基底，PPy-NH2GO优良的导电性可以有效加强传感器的发光信号；
（3））本发明制备的电致化学发光免疫传感器用于CA72-4的检测，操作简单，无放射性污染，信号响应范围宽，线性范围为0.1 pg/mL~20 ng/mL，检测限为21 fg/mL，可以实现简单、快速、高灵敏检测。
实施例1 一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe的胃癌抗原电致化学发光传感器的制备方法
（1）将直径4 mm的玻碳电极依次用1.0 μm、0.3 μm、0.05 μm氧化铝抛光粉依次做抛光处理，用乙醇超声清洗，再用超纯水冲洗干净；
（2）滴涂4 μL、0.5 mg mL-1的PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液于电极表面，4℃保存至干燥；
（3）滴加4 μL、质量分数为1 %的牛血清白蛋白溶液，以封闭电极表面的非特异性活性位点，用pH 6.4的PBS缓冲溶液冲洗电极表面，4℃晾干；
（4）滴加4 μL的胃癌抗原CA72-4溶液，用pH 6.4的PBS缓冲溶液冲洗电极表面，放置在4 ℃的冰箱中孵化3 h晾干，制得一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe电致化学发光免疫传感器。
实施例2 一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe的胃癌抗原电致化学发光传感器的制备方法
（1）将直径4 mm的玻碳电极依次用1.0 μm、0.3 μm、0.05 μm氧化铝抛光粉依次做抛光处理，用乙醇超声清洗，再用超纯水冲洗干净；
（2）滴涂4 μL、1 mg mL-1的PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液于电极表面，4℃保存至干燥；
（3）滴加4 μL、质量分数为2 %的牛血清白蛋白溶液，以封闭电极表面的非特异性活性位点，用pH 7.4的PBS缓冲溶液冲洗电极表面，4℃晾干；
（4）滴加4 μL的胃癌抗原CA72-4溶液，用pH 7.4的PBS缓冲溶液冲洗电极表面，放置在4 ℃的冰箱中孵化7 h晾干，制得一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe电致化学发光免疫传感器。
实施例3 一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe的胃癌抗原电致化学发光传感器的制备方法
（1）将直径4 mm的玻碳电极依次用1.0 μm、0.3 μm、0.05 μm氧化铝抛光粉依次做抛光处理，用乙醇超声清洗，再用超纯水冲洗干净；
（2）滴涂4 μL、2.0 mg mL-1的PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液于电极表面，4℃保存至干燥；
（3）滴加4 μL、质量分数为3%的牛血清白蛋白溶液，以封闭电极表面的非特异性活性位点，用pH 8.4的PBS缓冲溶液冲洗电极表面，4℃晾干；
（4）滴加4 μL的胃癌抗原CA72-4溶液，用pH 8.4的PBS缓冲溶液冲洗电极表面，放置在4 ℃的冰箱中孵化12 h晾干，制得一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe电致化学发光免疫传感器。
实施例4  PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液的制备
0.05 mL、1 μg/mL CA72-4抗体Ab加入到PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液中，在4 ℃下振荡孵化12 h，离心除去过量的CA72-4抗体Ab，将产物分散到1 mL、pH 7.4的PBS中，制得PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液，储存在4 ℃下备用。
实施例5  PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液的制备
0.1 mL、1 μg/mL CA72-4抗体Ab加入到PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液中，在4 ℃下振荡孵化18 h，离心除去过量的CA72-4抗体Ab，将产物分散到1 mL、pH 7.4的PBS中，制得PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液，储存在4 ℃下备用。
实施例6  PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液的制备
0.15 mL、1 μg/mL CA72-4抗体Ab加入到PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液中，在4 ℃下振荡孵化24 h，离心除去过量的CA72-4抗体Ab，将产物分散到1 mL、pH 7.4的PBS中，制得PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液，储存在4 ℃下备用。
实施例7  PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液的制备
（1）氨基化石墨烯NH2GO的制备
将90 mg 氧化石墨烯分散到30 mL乙二醇中，边超声边滴加0.8 mL 氨水，将得到的深褐色溶液转入聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，170 ℃下反应8h，过滤并用超纯水洗涤，50 ℃干燥12 h；
（2）聚吡咯插层氨基化石墨烯PPy-NH2GO的制备
将氨基化石墨烯NH2GO分散到20 mL超纯水中，超声25 min，边超声边加入90 mL、0.13 g/mL的十二烷基苯磺酸钠，超声0.5 h后，将温度降至0 ℃，滴加200 μL吡咯，磁力搅拌20 min，边搅拌边加入20 mL、2 mol/L的三氯化铁溶液，搅拌反应2 h，过滤洗涤至中性，40 ℃干燥36 h；
（3）Ag2SeCdSe纳米大头针溶液的制备
将20 mg二氯化镉，10 mg二氧化硒和0.1 g聚乙烯吡咯烷酮k-30溶入8 mL的二甲基甲酰胺中，边搅拌边加入4 mL油酸，0.1 mL、4 mmol/L的硝酸银水溶液，0.06 g的六偏磷酸钠和50 μL的巯基乙酸，将得到的混合溶液转入聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，90 ℃下反应15 h, 离心分离并用异丙醇洗涤，将产物分散到异丙醇中，制得Ag2SeCdSe纳米大头针溶液；
（4）PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液的制备
在Ag2SeCdSe纳米大头针溶液中加入1 mL、2 mg/mL的聚吡咯插层氨基化石墨烯PPy-NH2GO溶液，振荡孵化12 h，制得PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液。
实施例8上述所述的PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液的制备
（1）氨基化石墨烯NH2GO的制备
将100 mg 氧化石墨烯分散到40 mL乙二醇中，边超声边滴加1.0 mL 氨水，将得到的深褐色溶液转入聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，180 ℃下反应10 h，过滤并用超纯水洗涤，60 ℃干燥24 h；
（2）聚吡咯插层氨基化石墨烯PPy-NH2GO的制备
将氨基化石墨烯NH2GO分散到25 mL超纯水中，超声30 min，边超声边加入100 mL、0.14 g/mL的十二烷基苯磺酸钠，超声1.0 h后，将温度降至0 ℃，滴加200 μL吡咯，磁力搅拌30 min，边搅拌边加入30 mL、2.5 mol/L的三氯化铁溶液，搅拌反应2.5 h，过滤洗涤至中性，50 ℃干燥42 h；
（3）Ag2SeCdSe纳米大头针溶液的制备
将23 mg二氯化镉，11 mg二氧化硒和0.2 g聚乙烯吡咯烷酮k-30溶入10 mL的二甲基甲酰胺中，边搅拌边加入5 mL油酸，0.2 mL、4 mmol/L的硝酸银水溶液，0.07 g的六偏磷酸钠和50 μL的巯基乙酸，将得到的混合溶液转入聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，100 ℃下反应15 h, 离心分离并用异丙醇洗涤，将产物分散到异丙醇中，制得Ag2SeCdSe纳米大头针溶液；
（4）PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液的制备
在Ag2SeCdSe纳米大头针溶液中加入1 mL、2 mg/mL的聚吡咯插层氨基化石墨烯PPy-NH2GO溶液，振荡孵化18 h，制得PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液。
实施例9上述所述的PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液的制备
（1）氨基化石墨烯NH2GO的制备
将110 mg 氧化石墨烯分散到50 mL乙二醇中，边超声边滴加1.2 mL 氨水，将得到的深褐色溶液转入聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，190 ℃下反应12 h，过滤并用超纯水洗涤，70 ℃干燥36 h；
（2）聚吡咯插层氨基化石墨烯PPy-NH2GO的制备
将氨基化石墨烯NH2GO分散到30 mL超纯水中，超声35 min，边超声边加入110 mL、0.15 g/mL的十二烷基苯磺酸钠，超声1.5 h后，将温度降至0 ℃，滴加200 μL吡咯，磁力搅拌40 min，边搅拌边加入40 mL、3 mol/L的三氯化铁溶液，搅拌反应3 h，过滤洗涤至中性，60 ℃干燥64 h；
（3）Ag2SeCdSe纳米大头针溶液的制备
将26 mg二氯化镉，12 mg二氧化硒和0.3 g聚乙烯吡咯烷酮k-30溶入12 mL的二甲基甲酰胺中，边搅拌边加入6 mL油酸，0.3 mL、4 mmol/L的硝酸银水溶液，0.09 g的六偏磷酸钠和50 μL的巯基乙酸，将得到的混合溶液转入聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，110 ℃下反应15 h, 离心分离并用异丙醇洗涤，将产物分散到异丙醇中，制得Ag2SeCdSe纳米大头针溶液；
（4）PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液的制备
在Ag2SeCdSe纳米大头针溶液中加入1 mL、2 mg/mL的聚吡咯插层氨基化石墨烯PPy-NH2GO溶液，振荡孵化24 h，制得PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液。
实施例10  CA72-4的检测
（1）使用电化学工作站的三电极体系进行测试，Ag/AgCl电极作为参比电极，铂丝电极为对电极，所制备的胃癌抗原电致化学发光传感器为工作电极，将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起将光电倍增管的高压设置为800 V，扫描电压设置为-1.7~0 V，扫描速率0.1 V/s；
（2）在10 mL、pH 6.4~8.4的含50~60 mmol/L过硫酸钾的PBS缓冲溶液中，通过电致化学发光***检测对0.01 pg/mL~50 ng/mL一系列不同浓度的CA72-4标准溶液，产生的电致化学发光信号强度，绘制工作曲线；
（3）将待测样品溶液代替胃癌抗原CA72-4标准溶液进行检测，测得线性范围为0.1 pg/mL~20 ng/mL，检测限为21 fg/mL。

Claims (4)

1.一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe的胃癌抗原CA72-4电致化学发光传感器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将直径4 mm的玻碳电极依次用1.0 μm、0.3 μm、0.05 μm氧化铝抛光粉依次做抛光处理，用乙醇超声清洗，再用超纯水冲洗干净；
（2）滴涂4 μL、0.5~2.0 mg mL-1的PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液于电极表面，4℃保存至干燥；
（3）滴加4 μL、质量分数为1~3%的牛血清白蛋白溶液，以封闭电极表面的非特异性活性位点，用pH6.4~8.4的PBS缓冲溶液冲洗电极表面，4℃晾干；
（4）滴加4 μL的胃癌抗原CA72-4溶液，用pH6.4~8.4的PBS缓冲溶液冲洗电极表面，放置在4℃的冰箱中孵化3~12 h晾干，制得一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe的胃癌抗原CA72-4电致化学发光传感器。
2.如权利要求1所述的一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe的胃癌抗原CA72-4电致化学发光传感器制备方法，所述PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液，其特征在于，制备步骤如下：
0.05~0.15 mL、1 μg/mL CA72-4抗体Ab加入到PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液中，在4 ℃下振荡孵化12~24 h，离心除去过量的CA72-4抗体Ab，将产物分散到1 mL、pH7.4的PBS中，制得PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe-Ab抗体孵化溶液，储存在4 ℃下备用。
3.如权利要求2所述的一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe的胃癌抗原CA72-4电致化学发光传感器制备方法，所述PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液，其特征在于，制备步骤如下：
（1）氨基化石墨烯NH2GO的制备
将90~110 mg 氧化石墨烯分散到30~50 mL乙二醇中，边超声边滴加0.8~1.2 mL 氨水，将得到的深褐色溶液转入聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，170~190 ℃下反应8~12 h，过滤并用超纯水洗涤，50~70 ℃干燥12~36 h，制得氨基化石墨烯NH2GO；
（2）聚吡咯插层氨基化石墨烯PPy-NH2GO的制备
将氨基化石墨烯NH2GO分散到20~30 mL超纯水中，超声25~35 min，边超声边加入90~110 mL、0.13~0.15 g/mL的十二烷基苯磺酸钠，超声0.5~1.5 h，温度降至0 ℃，滴加200 μL吡咯，磁力搅拌20~40 min，边搅拌边加入20~40 mL、2~3 mol/L的三氯化铁溶液，搅拌反应2~3 h，过滤洗涤至中性，40~60 ℃干燥36~64 h，制得聚吡咯插层氨基化石墨烯PPy-NH2GO；
（3）Ag2SeCdSe纳米大头针溶液的制备
将20~26 mg二氯化镉，10~12 mg二氧化硒和0.1~0.3 g聚乙烯吡咯烷酮k-30溶入8~12 mL的二甲基甲酰胺中，边搅拌边加入4~6 mL油酸，0.1~0.3 mL、4 mmol/L的硝酸银水溶液，0.06~0.09 g的六偏磷酸钠和50 μL的巯基乙酸，将得到的混合溶液转入聚四氟乙烯内衬高压反应釜中，90~110 ℃下反应15 h, 离心分离并用异丙醇洗涤，将产物分散到异丙醇中，制得Ag2SeCdSe纳米大头针溶液；
（4）PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液的制备
在Ag2SeCdSe纳米大头针溶液中加入1 mL、2 mg/mL的聚吡咯插层氨基化石墨烯PPy-NH2GO溶液，振荡孵化12~24 h，制得PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe纳米复合物溶液。
4.如权利要求1所述的制备方法制备的一种基于PPy-NH2GO-Ag2SeCdSe的胃癌抗原CA72-4电致化学发光传感器，其特征在于，用于CA72-4的检测，检测步骤如下：
（1）使用电化学工作站的三电极体系进行测试，Ag/AgCl电极作为参比电极，铂丝电极为对电极，所制备的胃癌抗原电致化学发光传感器为工作电极，将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起将光电倍增管的高压设置为800 V，扫描电压设置为-1.7~0 V，扫描速率0.1 V/s；
（2）在10 mL、pH 6.4~8.4的含50~60 mmol/L过硫酸钾的PBS缓冲溶液中，通过电致化学发光***检测对0.01 pg/mL~50 ng/mL一系列不同浓度的胃癌抗原CA72-4标准溶液，产生的电致化学发光信号强度，绘制工作曲线；
（3）将待测样品溶液代替胃癌抗原CA72-4标准溶液进行检测。
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