[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于同時(shí)檢測(cè)抗壞血酸、腎上腺素和尿酸的電化學(xué)傳感器制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310354587.1
• 申請(qǐng)日: 2013-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103399056A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫京華;潘正海
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 無(wú)錫百靈傳感技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/26
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/26;G01N27/30
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種新型電化學(xué)傳感器的制備，尤其涉及一種基于含有碳納米管-聚孔雀綠層層沉積膜的新型電極的制備。

背景技術(shù)：

納米尺度材料的優(yōu)異的性能使得納米技術(shù)成為一種迅速發(fā)展的研究領(lǐng)域。近年來(lái)，納米材料在很多領(lǐng)域都顯示出了潛在的應(yīng)用性能，如藥物傳輸、基因治療、生物傳感器、生物成像和臨床診斷和治療。納米材料在生物醫(yī)藥領(lǐng)域也有一些成功地領(lǐng)域，如細(xì)菌檢測(cè)、早期癌檢測(cè)、阿茲海默氏癥檢測(cè)、蛋白質(zhì)肌纖維震顫和雙分子膜重建。

近二十年來(lái)，碳納米管已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于電化學(xué)設(shè)備(如傳感器、生物傳感器)的應(yīng)用，因?yàn)樘技{米管具有特殊的機(jī)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)，如窄的尺寸分布、高的可用表面積和高的電傳導(dǎo)性能。作為電極材料，多壁碳納米管可以促進(jìn)電活性物種和電極之間的電子傳遞。這為新型電化學(xué)傳感器的構(gòu)建提供了一種新的平臺(tái)。涂覆于納米結(jié)構(gòu)模板上的導(dǎo)電聚合物在納米材料科學(xué)領(lǐng)域引起了非常大的關(guān)注。碳納米管和聚合物母體之間的相互作用可以作為一種策略來(lái)激發(fā)碳納米管和導(dǎo)電聚合物的特殊的性能如高的長(zhǎng)徑比和表面積，從而增強(qiáng)電子傳輸能力和電極表面被分析物的捕獲能力。在納米材料(如碳納米管)的表面涂覆一層具有高導(dǎo)電性和細(xì)微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電高分子膜并基于此材料制備的生物傳感器已經(jīng)被用于很多種物種的檢測(cè)。

腎上腺素(EP)是一種神經(jīng)傳輸媒介的重要組成部分，對(duì)哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有非常重要的作用。EP能夠控制神經(jīng)系統(tǒng)一系列的生物反應(yīng)和神經(jīng)性化學(xué)過(guò)程。同其它激素一樣，EP能夠有效地抑制免疫系統(tǒng)，因此可以用作治療心臟停搏的藥物，用作哮喘病的支氣管擴(kuò)張劑，用作膿血病的治療藥物。多種技術(shù)已經(jīng)被用來(lái)檢測(cè)EP。

近年來(lái)，優(yōu)良的性能，如高的靈敏度和選擇性、可重復(fù)性、檢測(cè)迅速、低價(jià)等，使得電化學(xué)分析已經(jīng)被大量地應(yīng)用于很多種重要生物成分的檢測(cè)。但是，在未修飾的電極上檢測(cè)時(shí)，在抗壞血酸(AA)和尿酸(UA)的氧化過(guò)程中EP也通常被氧化。因此，分離AA/EP和UA的氧化峰在電化學(xué)檢測(cè)中是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。

UA是嘌呤代謝的主要產(chǎn)物。對(duì)一個(gè)健康的人來(lái)說(shuō)，UA的濃度約為2mmol/L，在血液中為120-450μmol/L。UA的濃度異常可以作為幾種疾病的指示，如痛風(fēng)、高尿酸血和萊施-奈恩綜合征。AA是一種能夠阻止壞血病的藥劑，在很多生物反應(yīng)中都發(fā)揮著重要作用。哺乳動(dòng)物大腦中的AA在生物化學(xué)、神經(jīng)化學(xué)和臨床診斷應(yīng)用中都發(fā)揮著重要作用。AA對(duì)膠原蛋白的形成也是必須的。

用具有氧化還原活性的薄膜在對(duì)惰性電極進(jìn)行化學(xué)修飾為構(gòu)建新型電化學(xué)傳感器的構(gòu)建提供了很大的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際操作中，氧化還原活性位會(huì)對(duì)被分析物和基底電極之間的電子起到運(yùn)輸作用，從而減低激活所需的過(guò)電勢(shì)。化學(xué)改性電極的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是低的表面污染和氧化物的形成。大量不同的材料被用來(lái)修飾電極的表面，如碳納米管、金屬氧化物、導(dǎo)電高分子和無(wú)機(jī)催化劑。電化學(xué)聚合制備的高分子修飾電極引起了研究者很大的興趣因?yàn)樗鼈冊(cè)诒环治鑫锏臋z測(cè)中具有很多優(yōu)點(diǎn)，如高靈敏度和選擇性、電化學(xué)沉積的均勻性、高分子和電極材料的強(qiáng)粘合性以及膜的化學(xué)穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明涉及一種用于同時(shí)檢測(cè)抗壞血酸、腎上腺素和尿酸的基于碳納米管-聚孔雀綠層層沉積膜的電化學(xué)傳感器制備方法。

一種用于同時(shí)檢測(cè)抗壞血酸、腎上腺素和尿酸的基于碳納米管-聚孔雀綠層層沉積膜的電化學(xué)傳感器制備方法，其步驟如下：

(1)多壁碳納米管(MWCNTs)的功能化：功能化和增溶性是CNTs化學(xué)的非常重要的方面，這些化學(xué)處理對(duì)其很多應(yīng)用是必須的。所有的碳納米材料在普通的溶劑中是不溶的，因此需要對(duì)其進(jìn)行功能化以便其能夠分散到溶劑中。納米材料的功能化包括共價(jià)改型和非共價(jià)改性，這兩種改性都能使得納米材料能夠溶解于極性、非共價(jià)極性和液體媒介中。羧基功能化為CNTs的功能化提供了一種非常好的途徑。本發(fā)明中，MWCNTs通過(guò)在硫酸和硝酸(2∶1～4∶1，v/v)的混合溶劑中超聲6～10h來(lái)實(shí)現(xiàn)化學(xué)功能化改性。功能化的MWCNTs先用去離子水洗滌然后離心3～8次分離出來(lái)。MWCNTs表面的羧基可以通過(guò)紅外表征證明。

(2)修飾電極的制備：在修飾之前，玻璃碳電極(GCE)先后用砂紙和0.05～0.10μm的氧化鋁漿進(jìn)行拋光處理然后用去離子水洗滌。每次拋光后，電極都用乙醇超聲3～7min去除電極表面多余的粘性物質(zhì)。拋光后的電極在0.1～0.3mol/L的H₂SO₄中在-0.1～1.8V(Ag|AgCl|KCl(3mol/L))之間進(jìn)行連續(xù)掃描進(jìn)行化學(xué)激活。