專(zhuān)利名稱(chēng)：電磁控免疫傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種特別適用于新型的功能化磁性微粒子固定抗體(或抗原)的生物傳感器。
背景技術(shù)：
循環(huán)伏安法是一種很有用的電化學(xué)研究方法，可用于電極反應(yīng)的性質(zhì)、機(jī)理和電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)參數(shù)的研究。目前，電化學(xué)循環(huán)伏安法檢測(cè)所使用的三電極系統(tǒng)中的工作電極基本采用金電極、鉬電極、玻碳電極等，其制備工藝復(fù)雜，當(dāng)在這些電極表面修飾磁性材料時(shí)，需使用傳統(tǒng)的修飾法，其過(guò)程復(fù)雜且電極的再生性差，檢測(cè)后需打磨電極表面，并進(jìn)行煩瑣的處理，耗時(shí)長(zhǎng)，不能滿足現(xiàn)代臨床快速檢測(cè)的要求，同時(shí)也不能很好的突出磁性材料的優(yōu)越性。 發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供了一種電磁控免疫傳感器，其工作面采用純金材料，同時(shí)利用分層結(jié)構(gòu)在其內(nèi)部構(gòu)建電磁結(jié)構(gòu)，通過(guò)將功能化磁粒子吸附在工作電極表面，改變了傳統(tǒng)電極復(fù)雜的修飾過(guò)程，大大縮短檢測(cè)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)電化學(xué)生物檢測(cè)的試劑化，而且可再生重復(fù)使用。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該電磁控免疫傳感器為多層空心管狀結(jié)構(gòu)，由內(nèi)到外分別包括PVDF層I、銅箔層、 絕緣層、PVDF層II及外空腔層，所述外空腔層采用PVDF材料制成；所述電磁控免疫傳感器的一端端面作為電極工作面，另一端封閉，所述電極工作面為金片結(jié)構(gòu)，所述電極工作面利用導(dǎo)線引出，與外部電源接線柱相連接。進(jìn)一步，所述電磁控免疫傳感器的壁厚為0.5 2 mm，外徑為8 10mm，高度為 80^1IOmm ；進(jìn)一步，所述金片結(jié)構(gòu)的外徑為3 4 mm，厚度為0. 5^0. 6 mm ；進(jìn)一步，所述電磁控免疫傳感器的多層結(jié)構(gòu)的總壁厚小于2. 15 mm ；進(jìn)一步，PVDF層II優(yōu)選為PTME材料制成，外空腔層優(yōu)選為PTFM材料制成。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的電磁控免疫傳感器，其工作面采用純金材料，在電極內(nèi)部采用分層結(jié)構(gòu)構(gòu)建電磁裝置，將功能化磁粒子通過(guò)吸附在工作電極表面，改變了傳統(tǒng)電極復(fù)雜的修飾過(guò)程，大大縮短檢測(cè)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)電化學(xué)生物檢測(cè)的試劑化，而且可免再生使用。本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
為了使 本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中圖1為本實(shí)用新型的電磁控免疫傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的電磁控免疫傳感器的外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為控電化學(xué)免疫傳感器檢測(cè)原理圖；(其中I為檢測(cè)峰電流值)圖4為應(yīng)用于AFP檢測(cè)線性擬合曲線圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是為了限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。如圖1、2所示，本實(shí)用新型的電磁控免疫傳感器采用多層空心管狀結(jié)構(gòu)，由內(nèi)到外分別包括PVDF層I 1、銅箔層2、絕緣層3、PVDF層II 4及外空腔層5 ；本實(shí)施例中，PVDF 層II優(yōu)選為PTME材料制成，外空腔層優(yōu)選為PTFM材料制成。PVDF樹(shù)脂主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯與其他少量含氟乙烯基單體的共聚物，PVDF樹(shù)脂兼具氟樹(shù)脂和通用樹(shù)脂的特性，除具有良好的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫性、 耐氧化性、耐候性、耐射線輻射性能外，還具有壓電性、介電性、熱電性等特殊性能，是目前含氟塑料中產(chǎn)量名列第二位的大產(chǎn)品，應(yīng)用主要集中在石油化工、電子電氣和氟碳涂料三大領(lǐng)域，由于PVDF良好的耐化學(xué)性、加工性及抗疲勞和蠕變性，近年來(lái)采用PVDF樹(shù)脂制作的多孔膜、凝膠、隔膜等，得到了廣泛的應(yīng)用。PTFM和PTME材料均是屬于PVDF樹(shù)脂的一種， 是國(guó)外研制出的具有優(yōu)異物理和化學(xué)性能的新型材料。所述電磁控免疫傳感器的一端端面作為電極工作面6，另一端封閉，所述電極工作面6為金片結(jié)構(gòu)，所述電極工作面6利用導(dǎo)線引出，與外部電源接線柱相連接。本實(shí)施例中，所述電磁控免疫傳感器的外空腔層的壁厚為1 mm，外徑為10mm，高度為80 mm ；所述金片結(jié)構(gòu)的外徑為4mm，厚度為2 mm。該電磁控免疫傳感器的修飾是將電磁控免疫傳感器通電，在外加磁場(chǎng)的吸引下， 使結(jié)合的納米復(fù)合磁珠被吸附固定在磁控電極表面；納米復(fù)合磁珠的制作是將普魯士藍(lán)、 納米金依次修飾于磁性微粒子表面，然后固定甲胎蛋白特異性抗體，從而形成納米復(fù)合磁珠。該電磁控免疫傳感器的制備方法，主要包括以下步驟( 1)采用PTFM材料制備電極的外空腔層；(2)外空腔層的一端端面采用金質(zhì)材料制備有電極工作面，采用導(dǎo)線引出，使其與外部電源接線柱相連接；(3)在外空腔層的內(nèi)部分層組裝各層狀結(jié)構(gòu)，由內(nèi)向外依次為PVDF層、銅箔層、絕緣層及PTME層，總厚度小于2. 15 mm。如圖3所示，利用該電磁控免疫傳感器進(jìn)行生物樣品檢測(cè)的方法，主要包括以下步驟(1)納米復(fù)合磁珠制備將普魯士藍(lán)、納米金依次修飾于磁性微粒子表面，然后固定甲胎蛋白特異性抗體，形成納米復(fù)合磁珠；[0031](2)循環(huán)伏安檢測(cè)將本實(shí)用新型的電磁控免疫傳感器通電，在外加磁場(chǎng)的吸引下，結(jié)合的納米復(fù)合磁珠被吸附固定在磁控電極表面，將電極置于PH 6.5 PBS溶液中進(jìn)行循環(huán)伏安檢測(cè)，得到電流I1;(3)孵育 將 AFP 標(biāo)準(zhǔn)品分別稀釋至 0. 5 ng/mL，1. 0 ng/mL, 2. 0 ng/mL, 5. 0 ng/ mL,10 ng/mL,25 ng/mL, 50 ng/mL, 75 ng/mL, 100 ng/mL, 150 ng/mL, 200 ng/mL, 250 ng/mL和300ng/mL，將納米復(fù)合磁珠依次置于上述不同濃度的AFP標(biāo)準(zhǔn)品中孵育，孵育時(shí)間為 20 min ；(4)檢測(cè)將電磁控免疫傳感器通電，并將電極前端置于孵育溶液中，吸附完畢后， 將電磁控免疫傳感器移至檢測(cè)溶液中，即PH 6. 5 PBS的溶液，采用MEC-12B多功能微機(jī)電化學(xué)分析儀進(jìn)行循環(huán)伏安法檢測(cè)，其峰電流與吸附抗原的量成反比，其中，峰電流值記為 12，以免疫反應(yīng)前后氧化峰電流下降的電流值ΔΙ = I2 - I1作為定量依據(jù)，對(duì)每一濃度標(biāo)準(zhǔn)抗原重復(fù)檢測(cè)三次，以其平均值作為該抗原濃度對(duì)應(yīng)的電流值，并對(duì)抗原濃度與其對(duì)應(yīng)的電流值進(jìn)行線性回歸分析。(5)沖洗即在檢測(cè)完畢后，斷電使電磁控免疫傳感器的磁性消失，對(duì)電磁控免疫傳感器的表面進(jìn)行PBS沖洗，納米復(fù)合磁珠即可在PBS沖洗作用下從電磁控免疫傳感器表面脫離。之后，即可繼續(xù)進(jìn)行下一次樣品的檢測(cè)。其檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖4，結(jié)果表明，AFP標(biāo)準(zhǔn)品濃度在1.0 ng/mL 300 ng/mL范圍內(nèi)， 磁控電化學(xué)免疫傳感器氧化峰電流下降電流值與抗原濃度呈良好的線性關(guān)系。目前，經(jīng)試驗(yàn)表明，該技術(shù)能夠有效地應(yīng)用于目標(biāo)分子的檢測(cè)，本實(shí)用新型的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題在于通過(guò)磁粒子功能化修飾及磁控電極實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)免疫傳感器的便捷、有效的制備及再生，實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)免疫傳感器的重復(fù)使用。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.電磁控免疫傳感器，其特征在于所述電磁控免疫傳感器為多層空心管狀結(jié)構(gòu)，由內(nèi)到外分別包括PVDF層I、銅箔層、絕緣層、PVDF層II及外空腔層，所述外空腔層采用PVDF 材料制成；所述電磁控免疫傳感器的一端端面作為電極工作面，另一端封閉，所述電極工作面為金片結(jié)構(gòu)，所述電極工作面利用導(dǎo)線引出，與外部電源接線柱相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁控免疫傳感器，其特征在于所述電磁控免疫傳感器的外空腔層的壁厚為廣2 mm，外徑為8 10 mm，高度為8(Tll0mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁控免疫傳感器，其特征在于所述金片結(jié)構(gòu)的外徑為;Γ4 mm,厚度為0. 5 2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁控免疫傳感器，其特征在于所述電磁控免疫傳感器的多層結(jié)構(gòu)的總壁厚小于2. 15 mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁控免疫傳感器，其特征在于PVDF層II為PTME材料制成，外空腔層為PTFM材料制成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電磁控免疫傳感器,為多層空心管狀結(jié)構(gòu)，由內(nèi)到外分別包括PVDF層I、銅箔層、絕緣層、PVDF層II及外空腔層，所述外空腔層采用PVDF制成；所述電磁控免疫傳感器的一端端面作為電極工作面，另一端封閉，所述電極工作面為金片結(jié)構(gòu)，所述電極工作面利用導(dǎo)線引出，與外部電源接線柱相連接，該電磁控免疫傳感器同時(shí)利用分層結(jié)構(gòu)在其內(nèi)部構(gòu)建電磁結(jié)構(gòu)，通過(guò)將功能化磁粒子吸附在工作電極表面，改變了傳統(tǒng)電極復(fù)雜的修飾過(guò)程，大大縮短檢測(cè)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)電化學(xué)生物檢測(cè)的試劑化，而且可再生重復(fù)使用。
文檔編號(hào)G01N33/561GK202166651SQ20112014191
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者方立超, 李艷, 蔣麗莉, 賀娟, 鄧均, 鄭俊松, 黃輝 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)