[發明專利]一種過氧化氫生物傳感器的制備方法

有效

• 申請號: 201310270278.6
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103336043A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 孫愛麗;齊慶安;片春媛;章艷玲;董斌
• 申請（專利權）人: 新鄉學院
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于生物材料技術領域，具體涉及一種過氧化氫生物傳感器的制備方法。

背景技術

過氧化氫不僅是食品、藥物、環境分析中的重要成份，而且也是許多高選擇性氧化酶的催化反應產物。因此，快速、準確的檢測過氧化氫具有非常重要的意義。目前用于檢測過氧化氫的方法很多，如滴定法、分光光度法、化學發光法、高效液相色譜法以及電化學方法。其中，電流型酶生物傳感器由于構置方法簡單、靈敏度高以及選擇性好等優點而被廣泛應用于過氧化氫的測定。酶的氧化還原活性中心與電極間的電子傳遞是制備酶電化學傳感器的關鍵，前期研究是借助電子媒介體，由于電子媒介體在傳感器的使用過程中容易滲漏，造成污染，近年來傳感器的構建主要集中在借助適合的納米材料實現酶與電極之間的直接電子傳遞，即第三代無電子媒介體生物傳感器。該方法構置的關鍵是生物活性分子的固定化，生物分子固定方法的選擇是影響生物傳感器的穩定性、靈敏度和選擇性的關鍵因素。在固定的材料的選擇上，一般按照兩個原則進行選擇，其一是生物相容性好，其二是導電性能好。在目前的研究中，殼聚糖因為具有很好的生物相容性而被廣泛的應用于生物傳感器的構建，但是其導電性能差，因此需要與其它導電材料結合在一起作為傳感器的構置材料，貴金屬離子Au、Pt、Ag等廣泛的應用于酶傳感器的構建，但是貴金屬離子價格昂貴，使得傳感器構置成本增加。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，而提供一種制作方法簡單、線性范圍寬，靈敏度高和節約生物傳感器構置成本的一種過氧化氫生物傳感器的制備方法。

本發明的目的是這樣實現的：本發明的制備方法包括如下步驟：

步驟一：將玻碳電極用0.3微米的γ-三氧化二鋁粉打磨，將用0.3微米的γ-三氧化二鋁粉打磨后的玻碳電極用0.05微米的γ-三氧化二鋁粉打磨光滑至鏡面，將打磨至鏡面的玻碳電極用蒸餾水將其表面沖洗干凈，然后依次使用乙醇和水超聲洗滌至電極表面潔凈，在室溫下干燥備用；

步驟二：將石墨烯分散在0.5％殼聚糖-醋酸溶液中，超聲震蕩30分鐘，得到濃度為1.0mg·mL^-1的石墨烯-殼聚糖黑色懸濁液；

步驟三：使用微量注射器取上述步驟二中的濃度為1.0mg·mL^-1的石墨烯-殼聚糖黑色懸濁液，將其涂布到上述步驟一中得到的備用玻碳電極上，在空氣中晾干即得到石墨烯-殼聚糖/玻碳電極；

步驟四：將步驟三中制備好的石墨烯-殼聚糖/玻碳電極置于含有氯化鈷的離子液體Ethaline中，在掃蘇0.01V，電位范圍為1.0到-1.4V進行電沉積20圈，沉積完成后，使用二次蒸餾水沖洗電極表面，室溫晾干，即得到鈷納米離子/石墨烯-殼聚糖/玻碳電極；

步驟五：取血紅蛋白溶解于0.1％的殼聚糖-醋酸溶液中得到6mg·mL^-1血紅蛋白的殼聚糖溶液；

步驟六：用微量注射器取步驟五中所述的血紅蛋白的殼聚糖溶液滴涂于上述步驟四中的鈷納米離子/石墨烯-殼聚糖/玻碳電極表面；

步驟七：將步驟六中滴涂血紅蛋白的殼聚糖溶液的鈷納米離子/石墨烯-殼聚糖/玻碳電極放置于4℃冰箱中晾干成膜，即得到目標修飾電極：血紅蛋白/鈷納米離子/石墨烯-殼聚糖/玻碳電極，該修飾電極即為過氧化氫生物傳感器。

所述步驟四中離子液體Ethaline的制備方法為：將氯化膽堿和乙二醇按照質量比2∶1進行混合，在磁力攪拌下加熱至60℃，20分鐘后，形成透明無色溶液，即可。所述含有氯化鈷的離子液體Ethaline的制備方法為：將氯化鈷放置在恒溫為140℃的烘箱中烘干4小時，取烘干后的氯化鈷0.1298克，將其超聲溶解于10毫升的離子液體Ethaline中，即可。所述氯化鈷為無水氯化鈷。

本發明采用生物相容性好的殼聚糖-醋酸溶液分散導電能力好的石墨烯，在離子液體中電沉積納米鈷，作為構置傳感器的材料，獲得了鈷納米離子/石墨烯-殼聚糖/玻碳電極，具有制作方法簡單，線性范圍較寬，靈敏度較高，其生物相容性好，導電能力強，使用沉積納米鈷，代替貴金屬離子，節約生物傳感器構置成本的優點。

附圖說明

圖1為在離子液體中，沉積納米鈷的循環伏安曲線圖；

圖2為CS分散的石墨烯和離子液體沉積鈷后的掃描電鏡圖；

圖3為修飾電極在1.0mmol·L^-1鐵氰化鉀和亞鐵氰化鉀溶液中的電化學阻抗光譜(EIS)圖；