• 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
    • / 13
    • 下载费用:30 金币  

    重庆时时彩028开奖结果: 一种光电化学生物传感器及其制备方法.pdf

    关 键 词:
    一种 光电 化学 生物 传感器 及其 制备 方法
      专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    摘要
    申请专利号:

    CN201611054180.7

    申请日:

    2016.11.25

    公开号:

    CN106770587A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 27/414申请日:20161125|||公开
    IPC分类号: G01N27/414 主分类号: G01N27/414
    申请人: 深圳大学
    发明人: 林鹏; 宋家俊; 魏伟伟; 柯善明; 曾燮榕
    地址: 518060 广东省深圳市南山区南海大道3688号
    优先权:
    专利代理机构: 深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙) 44268 代理人: 王永文;刘文求
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201611054180.7

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2019.03.26|||2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种光电化学生物传感器及其制备方法,所述光电化学生物传感器包括:电解池,设置在电解池内的电解液,设置在电解池内的有机电化学晶体管,及设置在电解池内的栅电极;所述有机电化学晶体管包括:衬底,设置在衬底之上的源电极和漏电极,及涂覆在衬底之上连接源电极和漏电极的有机半导体薄膜层;所述栅电极上修饰有光电活性半导体材料作为传感器的敏感功能层。本发明光电化学生物传感器具有极高的灵敏度,且结构简单、器件尺寸小,解决了光电化学生物传感器不易微型化的问题。本发明光电化学生物传感器在生物检测领域具有普适性,除可以应用于DNA传感器和免疫传感器外,在酶生物传感、细胞传感等生物传感方面也都可以广泛适用。

    权利要求书

    1.一种光电化学生物传感器,其特征在于,包括:电解池,设置在所述电解池内的电解
    液,设置在所述电解池内的有机电化学晶体管,及设置在所述电解池内的栅电极;
    所述有机电化学晶体管包括:衬底,设置在所述衬底之上的源电极和漏电极,及涂覆在
    衬底之上连接源电极和漏电极的有机半导体薄膜层;
    所述栅电极上修饰有光电活性半导体材料作为传感器的敏感功能层。
    2.根据权利要求1所述的光电化学生物传感器,其特征在于,所述光电活性半导体材料
    为有机半导体材料、无机半导体材料或二者的组合。
    3.根据权利要求1所述的光电化学生物传感器,其特征在于,所述衬底是由玻璃、聚合
    物柔性材料或硅片制成。
    4.根据权利要求1所述的光电化学生物传感器,其特征在于,所述源电极、漏电极及栅
    电极是由金属材料、金属氧化物半导体材料、合金材料构成。
    5.根据权利要求1所述的光电化学生物传感器,其特征在于,所述有机半导体薄膜层由
    聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚咔唑或者聚(3,4-乙烯
    二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚咔唑的两种或两种以上的共聚物中
    的至少一种构成。
    6.根据权利要求1所述的光电化学生物传感器,其特征在于,所述源电极和漏电极的厚
    度为50-500nm。
    7.根据权利要求1所述的光电化学生物传感器,其特征在于,所述有机半导体薄膜层的
    厚度为10-300nm。
    8.一种如权利要求1-7任一项所述的光电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,包
    括步骤:
    A、彻底清洗衬底并干燥,在衬底上制备源电极和漏电极,在源电极和漏电极之间制备
    有机半导体薄膜层,得到有机电化学晶体管;
    B、彻底清洗栅电极并干燥,在栅电极上修饰光电活性半导体材料作为传感器的敏感功
    能层,得到修饰后的栅电极;
    C、将有机电化学晶体管和修饰后的栅电极放置于装有电解液的电解池中,制得所述光
    电化学生物传感器。
    9.根据权利要求8所述的光电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,所述步骤A中,
    所述的源电极和漏电极是通过真空热蒸镀、磁控溅射或气相沉积中的一种方法制备。
    10.根据权利要求8所述的光电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,所述步骤A
    中,制备有机半导体薄膜层的方法为旋涂或喷墨印刷;退火温度为100-250℃,退火氛围为
    氮气,时间为20-60min。

    说明书

    一种光电化学生物传感器及其制备方法

    技术领域

    本发明涉及生物传感技术领域,尤其涉及一种光电化学生物传感器及其制备方
    法。

    背景技术

    光电化学(PEC)生物传感技术是在电化学分析方法的基础上发展起来的一种生物
    传感技术,由于其灵敏度高、价格低廉及设备简单等优点,已被广泛应用于酶生物传感、DNA
    传感、免疫传感、及细胞传感等各种生物传感。PEC的检测原理是基于在光照下识别元件和
    目标分子之间的生物识别作用而产生相应电信号的改变。目前,对于PEC生物传感器中信号
    的检测主要通过电化学工作站,建立一个由工作电极、参比电极、及对电极组成的三电极测
    试系统来检测光电流的大小。该系统虽然结构简单,但不利于器件化,也为该传感器的微型
    化带来不便。

    因此,现有技术还有待于改进和发展。

    发明内容

    鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种光电化学生物传感器及其
    制备方法,从而进一步提高光电化学生物传感器的灵敏度及解决现有的光电化学生物传感
    器不易微型化的问题。

    本发明的技术方案如下:

    一种光电化学生物传感器,包括:电解池,设置在所述电解池内的电解液,设置在所述
    电解池内的有机电化学晶体管,及设置在所述电解池内的栅电极;所述有机电化学晶体管
    包括:衬底,设置在所述衬底之上的源电极和漏电极,及涂覆在衬底之上连接源电极和漏电
    极的有机半导体薄膜层;所述栅电极上修饰有光电活性半导体材料作为传感器的敏感功能
    层。

    所述的光电化学生物传感器,其中,所述光电活性半导体材料为有机半导体材料、
    无机半导体材料或二者的组合。

    所述的光电化学生物传感器,其中,所述衬底是由玻璃、聚合物柔性材料或硅片制
    成。

    所述的光电化学生物传感器,其中,所述源电极、漏电极及栅电极是由金属材料、
    金属氧化物半导体材料、合金材料构成。

    所述的光电化学生物传感器,其中,所述有机半导体薄膜层由聚(3,4-乙烯二氧噻
    吩)-聚苯乙烯磺酸、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚咔唑或者聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯
    磺酸、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚咔唑的两种或两种以上的共聚物中的至少一种构成。

    所述的光电化学生物传感器,其中,所述源电极和漏电极的厚度为50-500nm。

    所述的光电化学生物传感器,其中,所述有机半导体薄膜层的厚度为10-300nm。

    一种如以上任一项所述的光电化学生物传感器的制备方法,包括步骤:

    A、彻底清洗衬底并干燥,在衬底上制备源电极和漏电极,在源电极和漏电极之间制备
    有机半导体薄膜层,得到有机电化学晶体管;

    B、彻底清洗栅电极并干燥,在栅电极上修饰光电活性半导体材料作为传感器的敏感功
    能层,得到修饰后的栅电极;

    C、将有机电化学晶体管和修饰后的栅电极放置于装有电解液的电解池中,制得所述光
    电化学生物传感器。

    所述的光电化学生物传感器的制备方法,其中,所述步骤A中,所述的源电极和漏
    电极是通过真空热蒸镀、磁控溅射或气相沉积中的一种方法制备。

    所述的光电化学生物传感器的制备方法,其中,所述步骤A中,制备有机半导体薄
    膜层的方法为旋涂或喷墨印刷;退火温度为100-250℃,退火氛围为氮气,时间为20-60min。

    有益效果:本发明首次将光电化学生物传感技术与有机电化学晶体管相结合,由
    于有机电化学晶体管兼具传感和信号放大的作用,可对栅电极上微弱的电流信号变化进行
    放大,因此该传感器具有极高的灵敏度。本发明结构简单、器件尺寸小,所有部件都可以集
    成到一个微小衬底上,解决了现有的光电化学生物传感器不易微型化的问题。本发明在生
    物检测领域具有普适性,除可以应用于DNA传感器和免疫传感器外,在酶生物传感、细胞传
    感等各种生物传感方面也都可以广泛适用。

    附图说明

    图1是本发明光电化学生物传感器的整体结构示意图。

    图2是本发明所述有机电化学晶体管的结构示意图。

    图3为光照“关-开”下栅电极修饰有CdS QDs的器件的Ids-T曲线。

    图4为DNA杂化前后(目标DNA浓度为10-13 M)所测的Ids-T曲线(a为CdS QDs修饰的
    栅电极的Ids-T曲线,b为探针ssDNA在CdS QDs修饰的栅电极的Ids-T曲线,c为目标ssDNA和
    探针ssDNA杂化后的Ids-T曲线)。

    图5为沙门氏菌(沙门氏菌浓度为108cells/ml)与抗体结合前后所测的Ids-T曲线
    (a为CdS QDs修饰的栅电极的Ids-T曲线,b为固定抗体在CdS QDs修饰的栅电极上的Ids-T曲
    线,c为沙门氏菌与抗体结合后的Ids-T曲线)。

    图6为采用光电化学分析方法测试不同浓度沙门氏菌的结果。

    图7为基于有机电化学晶体管的光电化学传感器测试不同浓度沙门氏菌的结果。

    具体实施方式

    本发明提供一种光电化学生物传感器及其制备方法,为使本发明的目的、技术方
    案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实
    施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

    本发明提供一种光电化学生物传感器,用于生物分子的检测,如图1、图2所示,包
    括:电解池1,设置在所述电解池1内的电解液2,设置在所述电解池1内的有机电化学晶体管
    9,及设置在所述电解池内的栅电极3;所述有机电化学晶体管9包括:衬底5,设置在所述衬
    底5之上的源电极7和漏电极8,及涂覆在衬底5之上连接源电极7和漏电极8的有机半导体薄
    膜层6;所述栅电极3上修饰有光电活性半导体材料4作为传感器的敏感功能层。

    进一步的,本发明实施例中,所述光电活性半导体材料为有机半导体材料、无机半
    导体材料或二者的组合;例如CdS、TiO2。

    进一步的,本发明实施例中,所述衬底是由玻璃、聚合物柔性材料(例如PET)或硅
    片制成。

    进一步的,本发明实施例中,所述源电极、漏电极及栅电极是由金属材料、金属氧
    化物半导体材料、合金材料构成;例如Au、Ag、Pt、Cu、ITO等。

    进一步的,本发明实施例中,所述有机半导体薄膜层由聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚
    苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚咔唑或者聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚
    苯乙烯磺酸、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚咔唑的两种或两种以上的共聚物中的至少一种构
    成。

    进一步的,本发明实施例中,所述源电极和漏电极的厚度为50-500nm。

    进一步的,本发明实施例中,所述有机半导体薄膜层的厚度为10-300nm。

    进一步的,本发明实施例中,将源电极、漏电极和栅电极放置于装有电解液的电解
    池中进行检测,所述电解液用于作为电子给体。

    本发明所述有机电化学晶体管(OECT)为有机薄膜晶体管(OTFT)中的其中重要一
    类,其具有成本低、容易制备、工作电压低(<1V)、生物兼容性好、易微型化、可制成柔性器件
    等诸多优点。由于OECT同时具有传感和信号放大的功能,因此在生物分子检测中具有非常
    高的灵敏度和低的检测极限。与此同时,OECT可制备成小尺寸器件,有利于传感器的微型化
    和可集成性。

    本发明将OECT和PEC两种生物检测技术完美结合在一起,开发出一种基于有机电
    化学晶体管的光电化学新型生物传感技术。由于该技术结合了OECT和PEC的各自优势,因此
    具有更高的灵敏度和更低的检测极限,且器件可微型化并制作阵列检测系统,有望在生物
    传感领域得到广泛的应用。

    在本发明所述光电化学生物传感器的基础上,可以通过进一步在光电活性半导体
    材料修饰的栅电极表面上固定探针ssDNA(单链DNA)、抗体等,分别对应制得光电化学DNA传
    感器和光电化学免疫传感器,从而达到对应检测目标ssDNA和沙门氏菌等细菌浓度的目的。

    本发明实施例还提供了一种如以上所述的光电化学生物传感器的制备方法,包括
    步骤:

    S100、彻底清洗衬底并干燥,在衬底上制备源电极和漏电极,在源电极和漏电极之间制
    备有机半导体薄膜层,得到有机电化学晶体管;

    S200、彻底清洗栅电极并干燥,在栅电极上修饰光电活性半导体材料作为传感器的敏
    感功能层,得到修饰后的栅电极;

    S300、将有机电化学晶体管和修饰后的栅电极放置于装有电解液的电解池中,制得所
    述光电化学生物传感器。

    优选地,所述步骤S100中,所述的源电极和漏电极是通过真空热蒸镀、磁控溅射或
    气相沉积中的一种方法制备。

    优选地,所述步骤S100中,制备有机半导体薄膜层的方法为旋涂或喷墨印刷;退火
    温度为100-250℃,退火氛围为氮气,时间为20-60min。

    本发明将有机电化学晶体管(OECT)和光电化学(PEC)生物分析方法相结合,以光
    电活性材料修饰OECT中的栅电极,在光照条件下,当待测物引起栅电极上光电流的变化时,
    会进一步引起OECT相关电学参数(界面电势、有效栅电压、沟道电流等)的变化,最终通过测
    量OECT沟道电流的变化来实现对生物分子的检测。由于OECT兼具传感和信号放大的作用,
    可对栅电极上微弱的电流信号变化进行放大,因此该传感器具有极高的灵敏度。此外,该传
    感器还有结构简单、易微型化、可制成柔性器件、工作电压低(<1V)等诸多优点。该新型传感
    技术目前已成功应用于DNA检测和免疫传感,其在酶生物传感和细胞传感等各种传感领域
    将具有广泛的应用前景。

    下面以具体实施例对本发明作详细说明:

    实施例1 基于有机电化学晶体管的光电化学DNA传感器

    原理:栅电极选用组装有硫化镉量子点(CdS QDs)的ITO电极,在光照条件下,当光的能
    量大于CdS中电子跃迁所需的能量时,CdS中价带的电子会跃迁至导带,形成电子-空穴对。
    当导带中的电子注入电极,溶液中电子给体提供电子给价带中的空穴,会形成光电流,该电
    流的产生会降低电解质/栅电极界面的电位,从而增加施加在OECT器件上的有效栅电压。
    OECT的沟道电流如以下方程所示:


    其中q代表电子电量,μ代表空穴迁移率,代表有机半导体层中的初始空穴密度,W和
    L分别代表器件沟道的宽度和长度,t代表有机半导体膜的厚度,Ci代表OECT器件的有效栅
    电容,VP代表夹断电压,代表有效栅电压,代表补偿电压,补偿电压与栅极-电解
    液、电解液-沟道这两个界面的电压降有关系。

    由于有机电化学晶体管的沟道电流Ids受到栅电压VG的调控,由以上方程可以看
    出,当有效栅电压增大时沟道电流Ids会减小。图3中光照“关-开”(off-on)形成的台阶大小
    间接反映了栅电极上产生光电流的大小,并且对该信号进行了放大,因此当栅电极上产生
    的光电流大小改变时,Ids-T曲线中光照“关-开”所形成的台阶大小也会随之改变,通过比较
    DNA杂化前后台阶变化的大小可以达到检测的目的。

    在该实例中,本发明还设计了基于硫化镉量子点(CdS QDs)和金纳米颗粒(Au
    NPs)之间的激子-等离子体效应的体系来进一步提升传感器的灵敏度,由于CdS QDs的荧光
    光谱和Au NPs的紫外吸收光谱重叠,光照条件下CdS QDs的荧光可以激发Au NPs发生表面
    等离子体共振,它们间的相互作用会改变CdS QDs内的激子状态,引起光电流的降低。因此,
    在目标ssDNA(单链DNA)上修饰Au NPs,在栅电极上连接探针ssDNA,其发生杂化后会导致光
    电流的降低,在Ids-T曲线上表现为光照“关-开”台阶的减小,根据不同浓度目标ssDNA引起
    光电流猝灭的效果不同达到检测不同浓度DNA的效果,其中图4为浓度为10-13M目标ssDNA杂
    化前后的Ids-T(沟道电流-时间)曲线,该DNA传感器具有极高的灵敏度,检测极限可达10-13M
    以下浓度。

    基于有机电化学晶体管的光电化学DNA传感器的制备过程

    1. 制作有机电化学晶体管(OECT)的源电极、漏电极及有机半导体薄膜层:将清洗好的
    玻璃贴紧在设计好图案的掩模板上,通过热蒸镀沉积金属电极,分别沉积10nm的Cr和100nm
    的Au以得到Au/Cr/玻璃电极,在该电极上旋涂一层掺有二甲基亚砜(DMSO)的聚(3,4-乙烯
    二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS),将不需要覆盖PEDOT:PSS膜的地方擦除干净;在氮
    气氛围180℃退火30min,使PEDOT:PSS膜更加牢固的附着在电极表面并最终得到了OECT器
    件。

    2. TGA(巯基乙酸)修饰的CdS QDs的合成:在三口烧瓶中加入50 mL 0.01 M
    CdCl2溶液,搅拌,通入氮气,升温至40℃后加入250μL TGA,反应30 min;在此期间,使用1 M
    的NaOH溶液调节混合液的pH到11;然后,加入5.0mL 0.1M Na2S溶液,氮气氛围下110℃加
    热,回流4 h,用水(体积比1:1)稀释后,保存于4℃冰箱待用。

    3. Au NPs的合成:Au NPs通过常见的NaBH4还原HAuCl4的方法来进行;0.6mL 0.1M
    冰水配制的NaBH4加入到不停搅拌的20mL 2.5×104 M HAuCl4溶液中;溶液迅速变为橘红色
    代表Au NPs的形成,该溶液继续在冰水浴中搅拌10 min,随后在常温条件下搅拌3h,在此过
    程中,溶液颜色会逐渐变为酒红色;搅拌结束后,金胶溶液保存于4 ℃冰箱待用。

    4. CdS QDs修饰的栅电极的制备:将洗净干燥后的ITO电极依次浸入2% PDDA(聚
    合物电解质,0.5 M NaCl溶液配制)和CdS QDs溶液中各10 min,每次浸泡完用水清洗,该过
    程重复3次,得到所需的多层膜修饰电极,CdS QDs干燥稳定后在光照下测量Ids-T曲线。

    5. 探针ssDNA在CdS QDs修饰的栅电极表面的固定:通过探针ssDNA上的NH2基团
    和CdS QDs上的COOH基团之间的偶联反应进行;将CdS QDs修饰的电极浸入20mg/ml EDC(1-
    (3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和10mg/ml NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)的溶液中
    1h,随后用水小心冲洗,将25 μL探针ssDNA (1 μM)滴在电极表面并4℃孵化过夜后,使用10
    mM PBS小心冲洗,以便去除未固定的ssDNA;然后,使用1 mM MEA(乙醇胺)于4℃封闭电极
    2h,再用10 mM PBS(磷酸盐缓冲液)小心冲洗后,在光照下,测量Ids-T曲线。

    6. Au NPs对目标ssDNA的标记:首先使用10 mM TCEP活化目标DNA上的巯基,还原
    双硫键;在50 μL 10 μM的活化过的目标DNA中加入1 ml所制备的Au NPs溶液,摇床震荡过
    夜,期间加入0.5M NaCl溶液,离心收集后4℃保存备用,不同浓度的Au NPs修饰的目标DNA
    通过加入对应体积的10mM PBS进行稀释。

    7. 目标ssDNA和探针ssDNA之间的杂化:25 μL的不同浓度Au NPs标记的目标DNA
    滴在探针ssDNA修饰的栅电极表面,在浓度为20mM的MgCl2条件下37℃孵化1h,之后用10 mM
    PBS冲洗,去除未杂化的目标ssDNA,然后,在光照下,测量Ids-T曲线。

    在该实例中,CdS QDs修饰、连接探针ssDNA以及和目标ssDNA杂化后的栅电极的
    Ids-T曲线在0.1M AA(抗坏血酸)溶液(0.1M PBS溶液配制)中测量,VG=0V,VDS=0.1V,激发波
    长为420nm。

    实施例2 基于有机电化学晶体管的光电化学免疫传感器

    原理:同样是通过测量器件的Ids-T曲线来反应栅电极上光电流的变化,在栅电极上连
    接抗体,当抗体与沙门氏菌发生特异性结合时,由于沙门氏菌的位阻效应会使得栅电极光
    电流下降,并且不同浓度沙门氏菌引起光电流的下降值不同,据此可以对不同浓度的沙门
    氏菌进行检测。

    图5为浓度为108cells/ml沙门氏菌与抗体结合前后的电学信号变化图。图6为采
    用传统的光电化学分析方法测试不同浓度沙门氏菌的结果,检测极限为103cells/ml。图7
    为基于有机电化学晶体管的光电化学传感器测试不同浓度沙门氏菌的结果,检测极限为
    102cells/ml。由此可见,该新型传感技术的灵敏度要高于传统的光电化学传感技术。

    基于有机电化学晶体管的光电化学免疫传感器的制备过程

    1. 制作有机电化学晶体管(OECT)的源电极、漏电极及有机半导体薄膜层:将清洗好的
    玻璃贴紧在设计好图案的掩模板上,通过热蒸镀沉积金属电极,分别沉积10nm的Cr和100nm
    的Au以得到Au/Cr/玻璃电极,在该电极上旋涂一层掺有二甲基亚砜(DMSO)的聚(3,4-乙烯
    二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS),将不需要覆盖PEDOT:PSS膜的地方擦除干净;在氮
    气氛围180℃退火1h,使PEDOT:PSS膜更加牢固的附着在电极表面并最终得到了OECT器件。

    2. TGA修饰的CdS QDs的合成:在三口烧瓶中加入50 mL 0.01 M CdCl2溶液,搅
    拌,通入氮气,升温至40℃后加入250μL TGA,反应30 min;在此期间,使用1 M的NaOH溶液调
    节混合液的pH到11;然后,加入5.0mL 0.1M Na2S溶液,氮氛下110℃加热,回流4 h,用水(体
    积比1:1)稀释后,保存于4℃冰箱待用。

    3. CdS QDs修饰的栅电极的制备:将洗净干燥后的ITO电极依次浸入2% PDDA(0.5
    M NaCl溶液配制)和CdS QDs溶液中各10 min,每次浸泡完用水清洗,该过程重复3次,得到
    所需的多层膜修饰电极,在光照下,测量Ids-T曲线。

    4. 抗体在CdS QDs修饰的栅电极表面的固定:通过抗体上的NH2基团和CdS QDs上
    的COOH基团之间的偶联反应进行;将CdS QDs修饰的电极浸入20mg/ml EDC(1-(3-二甲氨基
    丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和10mg/ml NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)的溶液中1h,随后用水
    小心冲洗,将25 μL抗体(2mg/ml)滴在电极表面并4℃孵化过夜后,使用10 mM PBS小心冲
    洗,以便去除未固定的抗体;然后,使用1 mM MEA于4℃封闭电极2h,再用10 mM PBS小心冲
    洗后,在光照下,测量Ids-T曲线。

    5. 沙门氏菌与抗体的结合:修饰有抗体的栅电极在1ml在不同浓度的沙门氏菌溶
    液中(10mM PBS溶液配制)室温下浸泡1h以便其充分结合,然后用10mM PBS小心冲洗,除去
    未结合的沙门氏菌,在光照下,测量Ids-T曲线。

    在该实例中, CdS QDs修饰、连接抗体以及和沙门氏菌结合后的栅电极的Ids-T曲
    线在0.1M抗坏血酸(AA)溶液(0.1M PBS溶液配制)中测量,VG=0V,VDS=0.1V,激发波长为
    420nm。

    本发明首次将光电化学(PEC)生物传感技术与有机电化学晶体管(OECT)相结合,
    由于OECT兼具传感和信号放大的作用,可对栅电极上微弱的电流信号变化进行放大,因此
    该传感器具有极高的灵敏度。本发明器件制备方法多样,结构简单、器件尺寸小,所有部件
    都可以集成到一个微小衬底上,易集成化、微型化、阵列化,适合大规模生产;该传感器工作
    电压低(<1V),有机半导体薄膜层和组装于栅电极上的半导体材料都可选用生物兼容性好
    的材料,为传感器提供良好的稳定性; 此外,本发明在生物检测领域具有普适性,除可以应
    用于DNA传感器和免疫传感器外,在酶生物传感、细胞传感等各种生物传感方面也都可以广
    泛适用。

    另外需要说明的是,本发明有机电化学晶体管中的有机半导体薄膜层也可换成其
    他无机半导体薄膜材料如石墨烯。本发明是在OECT栅电极上修饰光电活性材料,光照下引
    起电解质/栅电极界面电位变化来达到生物分子检测目的,而在有机电化学晶体管中的有
    机半导体薄膜层上修饰光电活性材料,光照下引起电解质/沟道界面电位变化亦可同样达
    到传感检测目的。

    综上所述,本发明所述光电化学生物传感器具有极高的灵敏度,且结构简单、器件
    尺寸小,解决了现有的光电化学生物传感器不易微型化的问题。本发明光电化学生物传感
    器在生物检测领域具有普适性,除可以应用于DNA传感器和免疫传感器外,在酶生物传感、
    细胞传感等生物传感方面也都可以广泛适用。

    应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可
    以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保
    护范围。

    关于本文
    本文标题:一种光电化学生物传感器及其制备方法.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-6004700.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    [email protected] 2017-2018 www.4mum.com.cn网站版权所有
    经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
     


    收起
    展开
  • 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
  • gta5线上地堡赚钱多吗 pc蛋蛋加拿大28预测网 pk10在线计划 重庆快乐10分官网 谁有极速时时网站 大乐透走势新浪网 我想干个小餐桌赚钱吗 258彩票下载app 基金赚钱后转换 北京pk苹果下载安装 微信小视频制作赚钱 贵州快三综合走势图 学历不高做什么赚钱多一点 游戏中心下载安装 银联扫码是什么意思 2018max泰拳每期节目