基于PEDOT@PSS-Pd电化学免疫传感器的制备

技术领域

本发明属于新型纳米复合材料、免疫分析和生物传感技术领域，提供了一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器的制备，应用于癌胚抗原CEA的检测。

背景技术

恶性肿瘤具有极高的致死率，在所有疾病中，肿瘤的患病率和致死率都处于前列，严重威胁着世界人民的生命健康，虽然现在科技发展迅速，但当前癌症仍很难治愈，因此快速准确的检测到早期癌症，对于癌症治愈有重要意义。

癌胚抗原CEA是一种应用最广泛的细胞表面肿瘤标志物，在恶性肿瘤的诊断和筛查中发挥着重要作用，因此，迫切需要一种快速、准确的CEA定量检测方法。

Pd是用于有效化学转化的活性最高的过渡金属之一，具有良好的生物相容性，容易与抗体结合，催化活性高，导电性好，从而实现灵敏、迅速的电化学检测，同时PEDOT@PSS片表面积大，相容性好，具有较高的电导率，电子转移效率高，以及对H

本发明以具有Pd纳米颗粒和PEDOT@PSS片组装形成的PEDOT@PSS-Pd作为电化学信号放大平台，具有操作简单，特异性强，灵敏度高，检测限低等优点，并且具有良好的重现性、稳定性和选择性，实现对癌胚抗原CEA的超灵敏检测。

发明内容

本发明提供了一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器的制备，实现了对癌胚抗原CEA的超灵敏检测。

本发明的目的之一是提供一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器的制备方法。

本发明的目的之二是将所制备的一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器用于癌胚抗原CEA的检测。

本发明的技术方案，包括以下步骤：

1. 一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器的制备，步骤如下：

（1）将直径为3.0 ~ 5.0 mm的玻碳电极用Al

（2）将6.0 µL、1.0 ~ 2.0 mg/mL的PEDOT@PSS-Pd分散液滴加到电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干；

（3）将6.0 µL、5.0 ~ 15.0 µg/mL的癌胚抗原CEA抗体滴加到电极表面，pH=7.0磷酸盐缓冲液冲洗电极表面，4.0 ℃冰箱中干燥；

（4）继续将3.0 µL、1.0 ~ 2.0 mg/mL的牛血清蛋白溶液滴加到电极表面，用以封闭电极表面上非特异性活性位点，pH=7.0磷酸盐缓冲液冲洗电极表面，4.0 ℃冰箱中晾干；

（5）继续滴加6.0 µL、10.0 fg/mL ~ 100.0 ng/mL的一系列不同浓度的癌胚抗原CEA溶液，用pH=7.0磷酸盐缓冲液冲洗，4.0 ℃冰箱中干燥，制得一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器。

2. 一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器的制备，所述相关材料的制备，步骤如下：

（1）PEDOT@PSS片的制备

通过使用冰模板合成自支撑的二维片状PEDOT@PSS膜，为了配制冰模板的光滑表面，将培养皿中的水在-20 ℃下冷冻并将冰倒置，将1.0 ~ 3.0 mL的Na

（2）PEDOT@PSS-Pd的制备

将2.0 mg PEDOT@PSS溶解在含有8.0 ~ 10.0 mL CTAB（0.05 mM）的水溶液中，超声处理20 min，然后将溶液离心（8000 rpm，15 min），随后分散在10.0 ~ 12.0 mL中，以最大限度地减少残留的表面活性剂，之后在超声波处理下，将0.25 ~ 0.75 g的L-半胱氨酸及20.0 ~ 30.0 mL H

3. 一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器的制备，用于癌胚抗原CEA的检测，步骤如下：

（1）使用电化学工作站，在三电极体系下进行测试，以饱和甘汞电极为参比电极，以铂丝电极为对电极，以所制备的免疫传感器为工作电极，在10 mL的 pH 5.29 ~ 8.04磷酸盐缓冲溶液中进行测试；

（2）用计时电流法对分析物进行检测，输入电压为-0.4 V，取样间隔0.1 s，运行时间400 s；

（3）当背景电流趋于稳定后，每隔50 s向10 mL的pH=7.0磷酸盐缓冲溶液中注入10µL、5 mol/L的过氧化氢溶液，记录电流变化；

（3）记录不同浓度下的癌胚抗原CEA所对应的电流峰值；

（4）利用工作曲线法，得到待测样品中癌胚抗原CEA的浓度。

本发明的有益成果

（1）本发明制备的PEDOT@PSS片表面积大，相容性好，具有较高的电导率，电子转移效率高，以及对H

（2）一种基于PEDOT@PSS的电化学免疫传感器对癌胚抗原CEA的检测，其对癌胚抗原CEA的线性检测范围是20.0 fg/mL ~ 100.0 ng/mL，最低检测下限为6.67 fg/mL；表明所制备的一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器可以精确定量检测癌胚抗原CEA。

具体实施方式

现将本发明通过具体实施方式进一步说明，但不限于此。

实施例1 一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器的制备方法

（1）将直径为3.0 mm的玻碳电极用Al

（2）将6.0 µL、1.0 mg/mL的PEDOT@PSS-Pd分散液滴加到电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干；

（3）将6.0 µL、5.0 µg/mL的癌胚抗原CEA抗体滴加到电极表面，pH=7.0磷酸盐缓冲液冲洗电极表面，4.0 ℃冰箱中干燥；

（4）继续将3.0 µL、1.0 mg/mL的牛血清蛋白溶液滴加到电极表面，用以封闭电极表面上非特异性活性位点，pH=7.0磷酸盐缓冲液冲洗电极表面，4.0 ℃冰箱中晾干；

（5）继续滴加6.0 µL、10.0 fg/mL ~ 100.0 ng/mL的一系列不同浓度的癌胚抗原CEA溶液，用pH=7.0磷酸盐缓冲液冲洗，4.0 ℃冰箱中干燥，制得一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器。

实施例2 一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器的制备方法

（1）将直径为4.0 mm的玻碳电极用Al

（2）将6.0 µL、1.5 mg/mL的PEDOT@PSS-Pd分散液滴加到电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干；

（3）将6.0 µL、10.0 µg/mL的癌胚抗原CEA抗体滴加到电极表面，pH=7.0磷酸盐缓冲液冲洗电极表面，4.0 ℃冰箱中干燥；

（4）继续将3.0 µL、1.5 mg/mL的牛血清蛋白溶液滴加到电极表面，用以封闭电极表面上非特异性活性位点，pH=7.0磷酸盐缓冲液冲洗电极表面，4.0 ℃冰箱中晾干；

（5）继续滴加6.0 µL、10.0 fg/mL ~ 100.0 ng/mL的一系列不同浓度的癌胚抗原CEA溶液，用pH=7.0磷酸盐缓冲液冲洗，4.0 ℃冰箱中干燥，制得一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器。

实施例3 一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器的制备方法

（1）将直径为5.0 mm的玻碳电极用Al

（2）将6.0 µL、2.0 mg/mL的PEDOT@PSS-Pd分散液滴加到电极表面，超纯水冲洗，室温下晾干；

（3）将6.0 µL、15.0 µg/mL的癌胚抗原CEA抗体滴加到电极表面，pH=7.0磷酸盐缓冲液冲洗电极表面，4.0 ℃冰箱中干燥；

（4）继续将3.0 µL、2.0 mg/mL的牛血清蛋白溶液滴加到电极表面，用以封闭电极表面上非特异性活性位点，pH=7.0磷酸盐缓冲液冲洗电极表面，4.0 ℃冰箱中晾干；

（5）继续滴加6.0 µL、10.0 fg/mL ~ 100.0 ng/mL的一系列不同浓度的癌胚抗原CEA溶液，用pH=7.0磷酸盐缓冲液冲洗，4.0 ℃冰箱中干燥，制得一种基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器。

实施例4 所述PEDOT@PSS片的制备

通过使用冰模板合成自支撑的二维片状PEDOT@PSS膜，为了配制冰模板的光滑表面，将培养皿中的水在-20 ℃下冷冻并将冰倒置，将1.0 mL的Na

实施例5 所述PEDOT@PSS片的制备

通过使用冰模板合成自支撑的二维片状PEDOT@PSS膜，为了配制冰模板的光滑表面，将培养皿中的水在-20 ℃下冷冻并将冰倒置，将2.0 mL的Na

实施例6 所述PEDOT@PSS片的制备

通过使用冰模板合成自支撑的二维片状PEDOT@PSS膜，为了配制冰模板的光滑表面，将培养皿中的水在-20 ℃下冷冻并将冰倒置，将3.0 mL的Na

实施例7 所述PEDOT@PSS-Pd的制备

将2.0 mg PEDOT@PSS溶解在含有8.0 mL CTAB（0.05 mM）的水溶液中，超声处理20min，然后将溶液离心（8000 rpm，15 min），随后分散在10.0 mL中，以最大限度地减少残留的表面活性剂，之后在超声波处理下，将0.25 g的L-半胱氨酸及20.0 mL H

实施例8 所述PEDOT@PSS-Pd的制备

将2.0 mg PEDOT@PSS溶解在含有9.0 mL CTAB （0.05 mM）的水溶液中，超声处理20 min，然后将溶液离心（8000 rpm，15 min），随后分散在11.0 mL中，以最大限度地减少残留的表面活性剂，之后在超声波处理下，将0.5 g的L-半胱氨酸及25.0 mL H

实施例9 所述PEDOT@PSS-Pd的制备

将2.0 mg PEDOT@PSS溶解在含有10.0 mL CTAB（0.05 mM）的水溶液中，超声处理20 min，然后将溶液离心（8000 rpm，15 min），随后分散在12.0 mL中，以最大限度地减少残留的表面活性剂，之后在超声波处理下，将0.75 g的L-半胱氨酸及30.0 mL H

实施例10 所述的基于PEDOT@PSS-Pd的电化学免疫传感器对癌胚抗原CEA的检测

（1）使用电化学工作站，在三电极体系下进行测试，以饱和甘汞电极为参比电极，以铂丝电极为对电极，以所制备的免疫传感器为工作电极，在10.0 mL的pH 5.29 ~ 8.04磷酸盐缓冲溶液中进行测试；

（2）用计时电流法对分析物进行检测，输入电压为-0.4 V，取样间隔0.1 s，运行时间400 s；

（3）当背景电流趋于稳定后，每隔50 s向10.0 mL的pH=7.0磷酸盐缓冲溶液中注入10.0 µL、5.0 mol/L的过氧化氢溶液，记录电流变化；

（3）记录不同浓度下的癌胚抗原CEA所对应的电流峰值；

（4）利用工作曲线法，得到待测样品中癌胚抗原CEA的线性检测范围是20 fg/mL ~100.0 ng/mL，最低检测下限为6.67 fg/mL。