生物傳感器及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物傳感器及其制作方法,屬于傳感器檢測【技術領域】。該生物傳感器包括電極,所述電極表面設有復合膜,所述復合膜中包括生物分子探針和導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒;所述金屬氧化物為具半導體性質的金屬氧化物;所述導電金屬與金屬氧化物摩爾百分比為0.5-10%。本發(fā)明通過將包括導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒和生物分子探針的復合物包覆于電極表面,利用納米顆粒所具有的表面效應、量子尺寸效應和介電限域效應等特點,將納米顆粒引入到生物敏感界面的構建中,并在金屬氧化物納米顆粒中摻雜導電金屬,提高該復合膜的電子傳遞效率,增強氧化還原電化學信號,提高了傳感器靈敏度和降低了檢出限。
【專利說明】生物傳感器及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器檢測【技術領域】,特別是涉及一種生物傳感器及其制作方法。
【背景技術】
[0002]生物傳感器是結合了生命科學、分析化學、材料學、信息科學技術和新興的納米科學技術的多種學科發(fā)展和交叉的產物。它能夠對多種生命和化學物質進行快速分析和追蹤,具有選擇性高、分析速度快、靈敏度高、成本低、能在復雜的體系中進行在線監(jiān)測甚至活體分析等特點。迄今己在臨床診斷、食品分析、環(huán)境保護以及生物技術、生物芯片、仿生學等領域得到逐步推廣與應用。
[0003]目前,電化學生物傳感器電極的制備大多數都是利用金、鉬、銀、碳、玻碳等裸電極,然后再電極表面修飾酶或其他基團,實現(xiàn)對小分子化合物的檢測,而這些方法中,由于許多生物分子如酶、蛋白質等具有導電性差等缺點,在成膜后使電子對的傳遞受到阻礙,電化學信號變弱,降低了電化學生物傳感器的靈敏度和檢出限。
[0004]在常規(guī)技術中,摻雜的金屬氧化物材料(如鈮摻雜的二氧化鈦系等)制備通常采用固相法、液相法或者燃燒法合成。
[0005]固相法合成具有合成產品量大的優(yōu)點,但也存在成相溫度高,通常高于1000°C,在制備過程需要多次壓片、磨碎,合成時間長,通常大于24小時。而且合成的產物顆粒大,顆粒大小難以均勻一致,并且摻雜效率不夠理想。
[0006]液相法的優(yōu)點是可以制備顆粒大小均勻可控的納米粒子,但在摻雜納米級金屬氧化物的制備方面存在困難,摻雜元素常常不能進入金屬氧化物晶格中,不能實現(xiàn)真正意義上的摻雜,只能是混合在一起,這類材料實際上是兩種材料的混合,在XRD分析中能清楚看到二者各自的特征峰,混合材料表現(xiàn)出來的電化學性質是二者共同作用的結果。
[0007]燃燒法制備的鈮摻雜二氧化鈦顆粒粒徑細小,屬于納米級顆粒,成相溫度與液相法相接近。但該法最大不足在于使用的是易爆易燃的硝酸銨、硝酸甘油等原料,操作過程中尤其是燃燒時,如果實驗條件控制不好,容易出現(xiàn)意外事故,對操作人員存在安全威脅,危險性較高。
[0008]因此,尋找一種既能在較溫和的條件下合成,而且產物的性能指標能與燃燒法相當的合成方法有著重要的意義。
【發(fā)明內容】
[0009]基于此,本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷,提供一種生物傳感器,該傳感器與金、鉬、銀、碳、玻碳等裸電極表面修飾酶的常規(guī)傳感器相比,具有檢測靈敏度高、檢出限低的優(yōu)點。
[0010]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取以下技術方案:
[0011]一種生物傳感器,包括電極,所述電極表面設有復合膜,所述復合膜中包括生物分子探針和導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒;[0012]所述金屬氧化物為具半導體性質的金屬氧化物;
[0013]所述導電金屬與金屬氧化物摩爾百分比為0.5_10%。
[0014]本發(fā)明的生物傳感器,利用金屬氧化物納米顆粒具有的獨特屬性,如比表面積較大,表面反應活性高,催化效率高,吸附能力強,電化學活性以及良好的生物兼容性等,有利于生物大分子在傳感器電極上的固定,從而在電極表面制備一層與生物分子有很好兼容性的納米級的金屬氧化物材料復合膜,使該納米級的金屬氧化物材料既能作為導線連接在生物分子與電極之間,又能作為電子傳遞的媒介促進活性中心與電極表面的電子傳遞速率,增加了氧化還原物質在電極表面反應的可逆性,能夠顯著提高生物傳感器的檢測性能;并且,本發(fā)明還通過在金屬氧化物納米顆粒中摻雜導電金屬,提高該復合膜的電子傳遞效率,增強氧化還原電化學信號,從而既能實現(xiàn)提高傳感器靈敏度和降低檢出限的目的,又能確保該復合膜與生物分子有很好的兼容性。
[0015]在其中一個實施例中,所述導電金屬為銀、鑰;、鶴、猛中的至少一種。上述導電金屬能夠較好的提高復合膜的電子傳遞效率。[0016]在其中一個實施例中,所述金屬氧化物為二氧化鈦、氧化釩、氧化鎳或氧化錳。上述金屬氧化物既具有良好的半導體特性,又具有成本低、易得的優(yōu)點。
[0017]在其中一個實施例中,所述電極為銅、或鎢電極,或形成于玻璃基底上的ITO電極(即銦錫氧化物電極)。選用上述電極,避免了使用貴金屬電極造成的高成本問題。
[0018]在其中一個實施例中,所述導電金屬為鈮、釩中的至少一種;所述金屬氧化物為二氧化鈦;所述導電金屬與金屬氧化物摩爾百分比為5-10% ;所述導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的粒徑為10-50nm ;所述電極為形成于玻璃基底上的ITO電極。將鈮、釩中的至少一種以上述摩爾百分比摻雜進二氧化鈦中,并將納米顆粒的粒徑控制在10-50nm范圍內在ITO電極上制備復合膜,能夠達到最佳的配合,使得到的生物傳感器具有非常高的靈敏度。
[0019]在其中一個實施例中,所述生物分子探針為葡萄糖氧化酶或DNA探針。可根據該生物傳感器的檢測目的,靈活設置所需的生物分子探針。
[0020]本發(fā)明還提供一種上述的生物傳感器的制造方法,包括以下步驟:
[0021]導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的制備:取導電金屬離子總摩爾數1-3倍的絡合劑,按絡合劑--水為1:60-1:30的質量比加入水,在60°C _100°C下攪拌溶解,形成溶液,加入濃硝酸,所述濃硝酸與水的體積比為1:50-1:30,再將金屬氧化物原料添加至上述溶液中,在80°C -100°C下攪拌溶解后,加入氨水調節(jié)溶液pH值至7-8,隨后加入導電金屬的可溶鹽,并在80°C -100°C下攪拌至溶液澄清透明后繼續(xù)攪拌反應1-3小時;然后在180°C -220°C下烘干,得到稀松膨大的固體,烘干至該固體不再膨脹為止,將該固體研磨后在600°C _700°C下煅燒4-6小時,得到導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒;
[0022]在電極表面修飾復合膜:將殼聚糖和導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒加入到溶劑中,使導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒均勻分散,得到分散均勻的懸浮液;將該懸浮液滴涂于電極表面,并將含有生物分子探針的溶液也滴于電極表面,自然晾干,在電極表面形成含有生物分子探針和導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的復合膜。
[0023]本發(fā)明的生物傳感器的制造方法,首先采用溶膠-凝膠法合成納米級摻雜金屬氧化物前驅體,然后通過適當的溫度制備出導電金屬摻雜金屬氧化物納米顆粒,該方法不僅操作簡便安全,而且大大縮短了制備時間,降低了材料的成相溫度,制備的材料粒徑與燃燒法相當;與液相法制備納米級金屬氧化物相比,實現(xiàn)了真正意義上的摻雜;并且該法與常規(guī)方法相比,具有良好的穩(wěn)定性。隨后,再利用殼聚糖與生物分子探針之間的相互作用,成功地將生物分子(如單鏈DNA等)探針固定到表面負載有導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的電極上,在電極表面形成含有生物分子探針和導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的復合膜,從而制備出高靈敏度的傳感器。
[0024]在其中一個實施例中,所述絡合劑為檸檬酸或乙二胺四乙酸鹽。
[0025]在其中一個實施例中,所述金屬氧化物原料為鈦酸四丁酯,所述導電金屬的可溶鹽為鈮酸銨草酸鹽水合物或偏釩酸銨中的至少一種。采用上述原料,能夠獲得摻雜效果最佳的鈮和/或釩摻雜二氧化鈦。
[0026]在其中一個實施例中,所述殼聚糖的濃度為0.2g/mL-lg/mL ;所述溶劑為pH值為4-5的緩沖溶液,優(yōu)選0.05M, pH為4.2的乙酸緩沖溶液。在該溶液環(huán)境下,可以使懸浮液分散得更加均勻,并且利于后續(xù)生物分子探針的固定。
[0027]與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
[0028]本發(fā)明的生物傳感器,通過將包括導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒和生物分子探針的復合物包覆于電極表面,利用納米顆粒所具有的表面效應、量子尺寸效應和介電限域效應等特點,將納米顆粒引入到生物敏感界面的構建中,并通過在金屬氧化物納米顆粒中摻雜導電金屬,提高該復合膜的電子傳遞效率,增強氧化還原電化學信號,從而既能實現(xiàn)提高傳感器靈敏度和降低檢出限的目的,又能確保該復合膜與生物分子有很好的兼容性。
[0029]本發(fā)明的生物傳感器的制造方法,采用溶膠-凝膠法合成納米級摻雜金屬氧化物前驅體,然后通過適當的溫度制備出導電金屬摻雜金屬氧化物納米顆粒,降低了材料的成相溫度,并且具有操作簡便安全、制備時間短的優(yōu)點,且制備出的納米顆粒具有粒徑小、均勻性好、摻雜效果好的特點。
【具體實施方式】
[0030]以下結合具體實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0031]實施例1
[0032]一種生物傳感器的制造方法,包括以下步驟:
[0033]I)導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的制備。
[0034]首先,稱取6.0g(0.0286mol)的一水合檸檬酸,添加到含有200ml去離子水的燒杯中,在80°C下加熱攪拌直到檸檬酸充分溶解。然后往溶液里面添加5ml的濃硝酸(質量分數約為65%,密度約為1.4g/cm3),同時準確量取35ml的鈦酸四丁酯(相當于0.1mol的二氧化鈦),緩慢滴加到溶液中,在90°C下恒定攪拌約2h直到溶解變澄清。保持溫度和攪拌條件不變,往溶液中滴加一定量的氨水,直到溶液的PH = 7.0。
[0035]隨后,準確稱取1.510g(0.005mol)的鈮酸銨草酸鹽水合物、0.5850g(0.005mol)的偏釩酸銨添加至溶液中,并在90°C溫度下攪拌使其充分溶解,繼續(xù)攪拌2h。完成以后將此溶液在200°C下烘干I?2h,使得到的棕色物質不再膨脹為止。最后將棕色膨脹物研磨后在650°C下煅燒5h成相,從而得到所需要的鈮、釩共摻雜二氧化鈦(NVTO)納米顆粒。[0036]經檢測,上述得到的鈮、釩共摻雜二氧化鈦納米顆粒的粒徑為20_50nm,且均勻性較好,經XRD分析(X射線衍射分析),未能觀測到鈮、釩衍射峰,說明鈮、釩已成功摻雜到二氧化鈦晶格中,實現(xiàn)了真正意義上的摻雜。
[0037]2)在電極表面修飾復合膜。
[0038]將20g殼聚糖(CHIT)加入到20ml乙酸緩沖溶液(0.05M, pH4.2)中,超聲溶解。再往殼聚糖溶液中添加5mg上述得到的鈮、釩共摻雜二氧化鈦納米顆粒,超聲處理,使鈮、釩共摻雜的二氧化鈦納米粒子均勻分散于溶液中,從而得到分散了鈮、釩共摻雜二氧化鈦納米顆粒的CHIT-NVT0懸浮液。然后用移液器移取10 μ L該CHIT - NVTO懸浮液滴加到ITO導電玻璃電極表面(0.25cm2),在室溫條件下自然烘干,從而得到CHIT - NVTO/1TO納米復合物電極,備用。
[0039]將10 μ L制備好的含有結腸直腸癌DNA探針(I X 10_6mOl/L)的溶液滴加到CHIT -NVT0/IT0納米復合物電極表面,然后將電極置于室溫下放置自然晾干,最后將晾干后的生物電極用50mM磷酸鹽緩沖液(pH = 7.0)沖洗,除去表面未固定的DNA,從而得到DNA/CHIT - NVTO/1TO生物電極,并制得生物傳感器。
[0040]采用三電極體系對本實施例的生物傳感器進行測定,該三電極體系中,以上述制備得到的DNA/CHIT - NVTO/1TO生物電極為工作電極,以Ag/AgCl電極為參比電極,以Pt電極為對電極進行測定,測定結果顯示,本實施例的生物傳感器電流響應對結腸直腸癌DNA在1.0X l(T15m0l/L-l.0X 10_6mOl/L范圍內具有良好的線性關系,其檢出限為
1.09X10_16mol/L(S/N = 3)。而在常規(guī)技術中,以銀為電極,并在電極表面修飾結腸直腸癌DNA探針的傳感器檢出限為1.0Xl(r15mol/L。
[0041]實施例2
[0042]一種生物傳感器的制造方法,包括以下步驟:
[0043]I)導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的制備。
[0044]首先,稱取2.1Og (0.0lmol)的一水合檸檬酸,添加到含有IOOml去離子水的燒杯中,在60°C下加熱攪拌直到檸檬酸充分溶解。然后往溶液里面添加3.3ml的濃硝酸(質量分數約為65%,密度約為1.4g/cm3),同時準確量取35ml的鈦酸四丁酯(相當于0.1mol的二氧化鈦),緩慢滴加到溶液中,在80°C下恒定攪拌約2h直到溶解變澄清。保持溫度和攪拌條件不變,往溶液中滴加一定量的氨水,直到溶液的PH = 7.5。
[0045]隨后,準確稱取1.510g(0.005mol)的鈮酸銨草酸鹽水合物添加至溶液中,并在80°C溫度下攪拌使其充分溶解,繼續(xù)攪拌3h。完成以后將此溶液在180°C下烘干I?2h,使得到的棕色物質不再膨脹為止。最后將棕色膨脹物研磨后在600°C下煅燒6h成相,從而得到所需要的鈮摻雜二氧化鈦(NTO)納米顆粒。
[0046]經檢測,上述得到的鈮摻雜二氧化鈦納米顆粒的粒徑為20_50nm,且均勻性較好,經XRD分析(X射線衍射分析),未能觀測到鈮衍射峰,說明鈮已成功摻雜到二氧化鈦晶格中,實現(xiàn)了真正意義上的摻雜。
[0047]2)在電極表面修飾復合膜。
[0048]將IOg殼聚糖(CHIT)加入到20ml乙酸緩沖溶液(0.05M, pH4.2)中,超聲溶解。再往殼聚糖溶液中添加5mg上述得到的鈮摻雜二氧化鈦納米顆粒,超聲處理,使鈮摻雜的二氧化鈦納米粒子均勻分散于溶液中,從而得到分散了鈮摻雜二氧化鈦納米顆粒的CHIT-NTO懸浮液。然后用移液器移取10 μ L該CHIT - NTO懸浮液和10 μ L制備好的葡萄糖氧化酶(GOx) (lmg/dL)滴加到ITO導電玻璃電極表面(0.25cm2),在室溫條件下自然烘干,從而得到GOx/CHIT - NTO/1TO生物電極,并制得生物傳感器。該生物電極不用時,需放置在4°C的冰箱中以保存其活性。
[0049]采用三電極體系對本實施例的生物傳感器進行測定,該三電極體系中,以上述制備得到的GOx/CHIT - NTO/1TO生物電極為工作電極,以Ag/AgCl電極為參比電極,以Pt電極為對電極進行測定,測定結果顯示,本實施例的傳感器電流響應對葡萄糖在0.5-150ng/mL范圍內具有良好的線性關系,其檢出限為0.00895ng/mL(S/N = 3)。而在常規(guī)技術中,以鉬為電極,并在電極表面修飾葡萄糖氧化酶的傳感器檢出限為0.05ng/mL。
[0050]實施例3
[0051]一種生物傳感器的制造方法,包括以下步驟:
[0052]I)導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的制備。
[0053]首先,稱取0.186g(0.0005mol)的乙二胺四乙酸二鈉(EDTA),添加到含有Ilml去離子水的燒杯中,在100°c下加熱攪拌直到乙二胺四乙酸二鈉充分溶解。然后往溶液里面添加0.22ml的濃硝酸,同時準確量取35ml的鈦酸四丁酯(相當于0.1mol的二氧化鈦),緩慢滴加到溶液中,在100°C下恒定攪拌約Ih直到溶解變澄清。保持溫度和攪拌條件不變,往溶液中滴加一定量的氨水,直到溶液的PH = 8.0。
[0054]隨后,準確稱取0.06g(0.0005mol)的偏釩酸銨添加至溶液中,并在100°C溫度下攪拌使其充分溶解,繼續(xù)攪拌lh。完成以后將此溶液在220°C下烘干I~2h,使得到的棕色物質不再膨脹為止。最后將棕色膨脹物研磨后在700°C下煅燒4h成相,從而得到所需要的釩摻雜二氧化鈦(VTO)納米顆粒。
[0055]經檢測,上述得到的釩摻雜二氧化鈦納米顆粒的粒徑為10_80nm,經XRD分析(X射線衍射分析),未能觀測到釩衍射峰,說明釩已成功摻雜到二氧化鈦晶格中,實現(xiàn)了真正意義上的摻雜。
[0056]2)在電極表面修飾復合膜。
[0057]將4g殼聚糖(CHIT)加入到20ml乙酸緩沖溶液(0.05M, pH4.2)中,超聲溶解。再往殼聚糖溶液中添加5mg上述得到的釩摻雜二氧化鈦納米顆粒,超聲處理,使釩摻雜的二氧化鈦納米粒子均勻分散于溶液中,從而得到分散了鈮摻雜二氧化鈦納米顆粒的CHIT-VTO懸浮液。然后用移液器移取10 μ L該CHIT - VTO懸浮液和10 μ L制備好的含有乳腺癌ssDNA探針的溶液滴加到ITO導電玻璃電極表面(0.25cm2),在室溫條件下自然烘干,從而得到ssDNA/CHIT - VTO/1TO生物電極,并制得生物傳感器。
[0058]采用三電極體系對本實施例的生物傳感器進行測定,該三電極體系中,以上述制備得到的ssDNA/CHIT - VTO/1TO生物電極為工作電極,以Ag/AgCl電極為參比電極,以Pt電極為對電極進行測定,測定結果顯示,本實施例的傳感器電流響應對乳腺癌ssDNA在1.0X 10^16moI/L-1.0 X 10_6mol/L范圍內具有良好的線性關系,其檢出限為1.38 X 10_17mol/L(S/N = 3)。而在常規(guī)技術中,以金為電極,并在電極表面修飾乳腺癌ssDNA的傳感器檢出限為 1.5Xl(T15mol/L。
[0059]對比例I [0060]本對比例I的生物傳感器的制造方法與實施例3的制作方法基本相同,不同之處在于:
[0061]步驟I)導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的制備中,所加入的偏釩酸銨為0.012g(0.0OOlmol)。
[0062]經檢測,步驟I)制得的釩摻雜二氧化鈦納米顆粒的粒徑為10-80nm,并經XRD分析(X射線衍射分析),未能觀測到釩衍射峰,說明釩已成功摻雜到二氧化鈦晶格中,實現(xiàn)了真正意義上的摻雜。
[0063]但是將本對比例I制得的生物傳感器以三電極體系進行測定后,得到該傳感器的檢出限為6.32X 10_16mol/L(S/N = 3)。低于實施例3制得的傳感器的檢出限,經研究分析后,認為是由于電極表面復合膜中導電金屬釩的摻雜量較小,對該復合膜的電子傳遞效率影響較小,沒有起到明顯增強氧化還原電化學信號的作用。
[0064]對比例2
[0065]導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的制備方法:
[0066]首先,稱取6.30g(0.03mol)的一水合檸檬酸,添加到含有200ml去離子水的燒杯中,在60°C下加熱攪拌直到檸檬酸充分溶解。然后往溶液里面添加5ml的濃硝酸,同時準確量取35ml的鈦酸四丁酯(相當于0.1mol的二氧化鈦),緩慢滴加到溶液中,在80°C下恒定攪拌約2h直到溶解變澄清。保持溫度和攪拌條件不變,往溶液中滴加一定量的氨水,直到溶液的pH = 7.5。
[0067]隨后,準確稱取4.530g(0.015mol)的鈮酸銨草酸鹽水合物添加至溶液中,并在80°C溫度下攪拌使其充分溶解,繼續(xù)攪拌3h。完成以后將此溶液在180°C下烘干I?2h,使得到的棕色物質不再膨脹為止。最后將棕色膨脹物研磨后在600°C下煅燒6h成相,從而得到所需要的鈮摻雜二氧化鈦(NTO)納米顆粒。
[0068]經檢測,上述得到的鈮摻雜二氧化鈦納米顆粒的粒徑為20_50nm,且均勻性較好,但是經XRD分析(X射線衍射分析),能夠明顯觀測到鈮衍射峰,說明有部分的鈮沒有成功摻雜到二氧化鈦晶格中。經研究分析,認為是由于導電金屬鈮的添加量較多,導致二氧化鈦的晶格已達到飽和狀態(tài),無法再將鈮真正摻雜進晶格中。
[0069]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種生物傳感器,其特征在于,包括電極,所述電極表面設有復合膜,所述復合膜中包括生物分子探針和導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒; 所述金屬氧化物為具半導體性質的金屬氧化物; 所述導電金屬與金屬氧化物摩爾百分比為0.5-10%。
2.根據權利要求1所述的生物傳感器,其特征在于,所述導電金屬為鈮、釩、鎢、錳中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的生物傳感器,其特征在于,所述金屬氧化物為二氧化鈦、氧化釩、氧化鎳或氧化錳。
4.根據權利要求1所述的生物傳感器,其特征在于,所述電極為銅、或鎢電極,或形成于玻璃基底上的ITO電極。
5.根據權利要求1所述的生物傳感器,其特征在于,所述生物分子探針為葡萄糖氧化酶或DNA探針。
6.根據權利要求1-5任一項所述的生物傳感器,其特征在于,所述導電金屬為鈮、釩中的至少一種;所述金屬氧化物為二氧化鈦;所述導電金屬與金屬氧化物摩爾百分比為5-10%;所述導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的粒徑為10-50nm ;所述電極為形成于玻璃基底上的ITO電極。
7.—種權利要求1-6任一項所述的生物傳感器的制造方法,其特征在于,包括以下步驟: 導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的制備:取導電金屬離子總摩爾數1-3倍的絡合劑,按絡合劑--水為1:60-1:30的質量比加入水,在60°C -100°C下攪拌溶解,形成溶液,加入濃硝酸,所述濃硝酸與水的體積比為1:50-1:30,再將金屬氧化物原料添加至上述溶液中,在80°C-100°C下攪拌溶解后,加入氨水調節(jié)溶液pH值至7-8,隨后加入導電金屬的可溶鹽,并在80°C -100°C下攪拌至溶液澄清透明后繼續(xù)攪拌反應1-3小時;然后在180°C _220°C下烘干,得到稀松膨大的固體,烘干至該固體不再膨脹為止,將該固體研磨后在600°C -700°C下煅燒4-6小時,得到導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒; 在電極表面修飾復合膜:將殼聚糖和導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒加入到溶劑中,使導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒均勻分散,得到分散均勻的懸浮液;將該懸浮液滴涂于電極表面,并將含有生物分子探針的溶液也滴于電極表面,自然晾干,在電極表面形成含有生物分子探針和導電金屬摻雜的金屬氧化物納米顆粒的復合膜。
8.根據權利要求7所述的生物傳感器的制造方法,其特征在于,所述絡合劑為檸檬酸或乙二胺四乙酸鹽。
9.根據權利要求7所述的生物傳感器的制造方法,其特征在于,所述金屬氧化物原料為鈦酸四丁酯,所述導電金屬的可溶鹽為鈮酸銨草酸鹽水合物或偏釩酸銨中的至少一種。
10.根據權利要求7所述的生物傳感器的制造方法,其特征在于,所述殼聚糖的濃度為.0.2g/mL-lg/mL ;所述溶劑為pH值為4_5的緩沖溶液。
【文檔編號】G01N27/327GK103926295SQ201410174544
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權日:2014年4月28日
【發(fā)明者】劉付建, 李核, 郭新東, 梁德沛, 陳紀文, 沈宏林, 王娜, 李衍春, 譚婉琪, 周桂萍, 馮艷, 陳滿英, 陳卓梅, 葉淑貞 申請人:廣東產品質量監(jiān)督檢驗研究院, 華南師范大學, 廣州市質量監(jiān)督檢測研究院