[發明專利]有機磷毒劑檢測用分子印跡光子晶體

無效

• 申請號: 201110053611.9
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102675531A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 孟子暉;俞會根;李樹廣;鄭存衛
• 申請（專利權）人: 孟子暉;俞會根;李樹廣
• 主分類號: C08F220/54
• 分類號: C08F220/54;C08F220/28;C08F2/48;C08J9/28;C08J9/26;B01J20/26;G01N21/25
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技術領域

本發明涉及一種分子印跡光子晶體(Molecularly-imprinted?photonic?crystal，MIPC)傳感器，用于有機磷毒劑甲基磷酸(Methyl?phosphate，MPA)、乙基磷酸(Ethyl?phosphate，EPA)的實時、快速檢測。

背景技術

光子晶體作為一種新型光學材料成為近年來傳感器領域研究的熱點，由于周期性結構能構衍射特定波長的光，這為免標計檢測以及裸眼檢測提供了新的可能性，使得生化傳感器的更為便攜，微型化和非侵入式檢測成為了可能。將分子印跡與光子晶體結合，可制備出一種新型的高選擇性、實時、快速的非侵入式免標計生化傳感器模型，即分子印跡光子晶體(Molecularly-imprinted?photonic?crystal，MIPC)。

常見的有機磷毒劑有沙林(GB)、梭曼(GD)、埃維克斯(VX)及某些有機磷農藥。該類毒劑能夠抑制神經系統內的乙酰膽堿酯酶(AchE)，人接觸有機磷毒劑后，會迅速出現一系列神經系統癥狀，包括昏睡、嘔吐、虛弱、支氣管痙攣等，并伴發全身機能失調、衰竭直至死亡。對有機磷毒劑的快速偵檢是對其進行有效防護的前提條件，有機磷毒劑的常規檢測方法大都需要借助繁雜和昂貴的儀器，技術復雜、成本高、費時費力，不適合于現場實時、快速檢測的要求。開發一種能在現場快速、準確地檢測出有機磷毒劑的新方法具有重要的價值。分子印跡光子晶體(MIPC)作為一種新型光學材料為“裸眼檢測”提供了新的可能性，在未來的一段時間內將成為傳感器技術領域的研究熱點。

在本研究中，我們設計并制備了這種新穎的、響應靈敏、使用方便快捷的有機磷毒劑MIPC，并利用它檢測了有機磷毒劑降解產物MPA和EPA，以及有機磷毒劑原型，包括沙林，梭曼，VX和R-VX，為有機磷毒劑現場、實時的檢測提供了一種新的光學傳感技術。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種實時、快速檢測有機磷毒劑的傳感器，以解決傳統方法成本高、步驟復雜等問題。

本發明的目的通過以下技術方案實現的：

用單分散的直徑為280nm聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膠體小球在蓋玻片上自組裝出三維光子晶體模片。分別采用甲基磷酸、乙基磷酸分子作為有機磷毒劑的模板，將分子印跡預聚合溶液滴加在光子晶體模片邊緣，通過溶液的虹吸擴散作用使溶液布滿整個光子晶體模片，然后將膜片置于紫外光下低溫光聚12小時。

聚合完畢后，用二甲基亞砜(DMSO)與無水乙酸混合溶液(DMSO∶無水乙酸＝9∶1)浸洗聚合物膜片，時間共為1-2天，接著用DMSO浸洗聚合物一天。最后用去離子水洗3次。通過上面的浸洗去甲基磷酸、乙基磷酸印跡模板和PMMA微球模板得到有機磷毒劑分子印跡光子晶體膜片(MIPC)，并最終置于去離子水中待檢測。

分別用MPA?MIPC置于不同濃度的MPA溶液中、EPA?MIPC置于不同濃度的EPA溶液中進行檢測，平衡后對MIPC反射位移情況進行光學檢測，發現MPA?MIPC和EPA?MIPC隨目標化合物濃度的增大反射光強度逐漸減弱。描繪出光強下降量與內分泌干擾物濃度曲線，就可以檢測不同濃度的有機磷毒劑溶液。

其中將分子印跡技術(MIP)與光子晶體技術(PC)相結合，發展出分子印跡光子晶體(MIPC)技術，具備MIP與PC兩項技術的優點；

其中聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膠體小球的直徑為280-300nm；

其中印跡聚合物的單體為甲基丙烯酸羥乙酯(2-hydroxyethyl?methacrylate，HEMA)和N-異丙基丙烯酰胺(N-Isopropylacrylamide，NIPA)為混合單體；

其中印跡聚合物聚合采用低溫(5℃-10℃)紫外光聚合。

有益效果

上述有機磷毒劑分子印跡膠體陣列對有機磷類毒劑具有特異性的吸附性能，隨著附量的增加，反射光強減弱，無需熒光標計等手段，直接用光譜儀檢測。達到了實時、快速、方便檢測的目的。

具體實施辦法