本發明屬于生物醫學檢測,尤其涉及一種唾液電化學傳感平臺及其制備方法、應用。
背景技術:
1、齲病是一種廣泛流行的慢性感染性疾病,嚴重危害口腔健康,作為齲病的主要致病菌,變異鏈球菌( streptococcus?mutans,s.mutans)在齲病的發生發展過程中起著關鍵作用,其能夠利用口腔內的糖類產生酸性物質,導致牙體硬組織脫礦,進而形成齲洞。因此,對唾液中變異鏈球菌濃度、鈣離子濃度和ph值等齲病相關標志物進行準確、快速的檢測,對于齲病的早期預測和診斷至關重要,有助于及時采取有效的預防和治療措施,降低齲病的發生率和嚴重程度。
2、目前,傳統的齲病檢測方法存在諸多局限性。例如,基于細菌培養的計數法,操作條件嚴苛,需要特定的培養基、嚴格的溫度和濕度控制以及無菌環境,檢測周期長,從樣本采集到得出結果往往需要數天甚至更長時間,且后續的生化測試過程復雜繁瑣,對檢測人員的專業要求高;dna探針雜交法,受探針特異性和穩定性的限制,容易出現假陽性結果,同時成本較高,需要對樣本進行預處理以提取dna?;免疫檢測法,存在抗體隨時間失活的問題,導致檢測靈敏度下降,并且口腔中多種細菌的抗原可能與抗體發生交叉反應,干擾檢測結果。此外,使用這些傳統檢測方法還需要昂貴的設備,難以在家庭等場所進行便捷檢測。
3、現有的一些用于檢測齲病相關標志物的電化學傳感器,雖然在一定程度上克服了傳統方法的部分缺點,但仍存在不足,在復雜的唾液樣本中,這些傳感器對變異鏈球菌等標志物的檢測靈敏度、選擇性和長期穩定性有待提高,無法滿足臨床和日常檢測的需求。因此,開發一種高效、準確、便捷且能在復雜唾液環境中穩定檢測齲病相關標志物的技術迫在眉睫。
技術實現思路
1、本發明實施例的目的在于提供一種唾液電化學傳感平臺的制備方法,旨在解決上述背景技術中提出的問題。
2、本發明實施例是這樣實現的,一種唾液電化學傳感平臺的制備方法,包括以下步驟:
3、制備納米復合材料電極:將金屬有機框架uio-66、吡咯和普魯士藍電沉積到工作電極表面,形成ppy/uio-66/pb,再通過滴涂將羧基化多壁碳納米管固定在ppy/uio-66/pb上,制得納米復合材料電極nce;
4、制備變異鏈球菌生物傳感器:以共價結合方式,在nce表面固定感受態刺激肽,制備csp修飾電極,在變異鏈球菌模板環境下將吡咯電沉積在csp修飾電極表面,形成變異鏈球菌模板與變異鏈球菌印記聚合物的混合層,通過溶菌酶裂解細菌制備具有csp和bip雙識別元件的變異鏈球菌生物傳感器;
5、制備鈣離子傳感器:將含鈣離子載體的鈣離子選擇性膜混合物滴涂固定在nce表面,制備鈣離子傳感器;
6、制備ph傳感器:將摻雜的苯胺單體電沉積在nce表面,制備ph傳感器。
7、優選地,所述將金屬有機框架uio-66、吡咯和普魯士藍電沉積到工作電極表面的步驟,具體為:將金屬有機框架uio-66、吡咯溶解分散在普魯士藍溶液中,加入feso4溶液,在﹣0.9?-0.9?v的電位范圍內,以0.05?v?s?1的掃描速率進行掃描。
8、優選地,所述以共價結合方式,在nce表面固定感受態刺激肽,制備csp修飾電極的步驟,具體為:將感受態刺激肽溶液滴加到nce表面,用1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽和n-羥基琥珀酰亞胺溶液對nce表面的羧基進行活化處理,用去離子水沖洗電極并在氮氣流下干燥后,低溫共價固定csp,用去離子水沖洗,再用牛血清白蛋白處理,得到csp修飾電極。
9、優選地,所述在變異鏈球菌模板環境下將吡咯電沉積在csp修飾電極表面的步驟,具體為:將csp修飾電極浸入含有變異鏈球菌的pbs溶液中,加入吡咯,在?0.9?-0.9?v的電位范圍內,以0.1v?s?1的掃描速率進行15-20次cv掃描。
10、優選地,所述將摻雜的苯胺單體電沉積在nce表面的步驟,具體為:通過cv法在?0.1?-0.8?v的電位范圍內進行20-30次掃描含有苯胺和h2so4的混合溶液。
11、本發明實施例的另一目的在于提供一種唾液電化學傳感平臺,其采用上述制備方法制備得到。
12、本發明實施例的另一目的在于提供一種唾液電化學傳感平臺在檢測唾液樣本中變異鏈球菌、鈣離子、ph值水平變化中的應用。
13、本發明實施例的另一目的在于提供一種唾液電化學傳感平臺在制備檢測齲病發生風險的器械中的應用。
14、本發明實施例提供的一種唾液電化學傳感平臺,通過設計特異性識別機制,利用csp和bip形成的雙識別腔特異性識別變異鏈球菌;使用基于nce,通過含有鈣離子載體ii的鈣離子傳感器檢測鈣離子;通過摻雜聚苯胺(pani)膜的質子化和去質子化檢測ph值;該平臺成本低、易于制備和操作,具有檢測范圍廣、靈敏度高、抗干擾能力強、穩定性好等優點,為齲病的早期預測和診斷提供了一種實時、無創、精確且便攜的解決方案;在真實唾液和早期釉質齲模型的檢測中,能夠有效監測相關生物標志物的變化,具有重要的臨床應用價值。
1.一種唾液電化學傳感平臺的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的唾液電化學傳感平臺的制備方法,其特征在于,所述將金屬有機框架uio-66、吡咯和普魯士藍電沉積到工作電極表面的步驟,具體為:將金屬有機框架uio-66、吡咯溶解分散在普魯士藍溶液中,加入feso4溶液,在﹣0.9?-0.9?v的電位范圍內,以0.05?v?s?1的掃描速率進行掃描。
3.根據權利要求1所述的唾液電化學傳感平臺的制備方法,其特征在于,所述以共價結合方式,在nce表面固定感受態刺激肽,制備csp修飾電極的步驟,具體為:將感受態刺激肽溶液滴加到nce表面,用1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽和n-羥基琥珀酰亞胺溶液對nce表面的羧基進行活化處理,用去離子水沖洗電極并在氮氣流下干燥后,低溫共價固定csp,用去離子水沖洗,再用牛血清白蛋白處理,得到csp修飾電極。
4.根據權利要求1所述的唾液電化學傳感平臺的制備方法,其特征在于,所述在變異鏈球菌模板環境下將吡咯電沉積在csp修飾電極表面的步驟,具體為:將csp修飾電極浸入含有變異鏈球菌的pbs溶液中,加入吡咯,在?0.9?-0.9?v的電位范圍內,以0.1v?s?1的掃描速率進行15-20次cv掃描。
5.根據權利要求1所述的唾液電化學傳感平臺的制備方法,其特征在于,所述將摻雜的苯胺單體電沉積在nce表面的步驟,具體為:通過cv法在?0.1?-0.8?v的電位范圍內進行20-30次掃描含有苯胺和h2so4的混合溶液。
6.一種唾液電化學傳感平臺,其特征在于,其采用如權要求1-5任一所述的制備方法制備得到。
7.一種如權利要求6所述的唾液電化學傳感平臺在檢測唾液樣本中變異鏈球菌、鈣離子、ph值水平變化中的應用。
8.一種如權利要求6所述的唾液電化學傳感平臺在制備檢測齲病發生風險的器械中的應用。