[發明專利]一種檢測膽固醇的酶生物傳感器及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201410149341.5
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103954660A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 樸金花;張秀花
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/327
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種檢測膽固醇的酶生物傳感器，由參比電極、對電極及修飾后的工作電極組成，所述修飾后的工作電極由工作電極及固化在工作電極表面的物質識別酶膜組成，其特征在于：所述物質識別酶膜主要由石墨烯、硫堇、膽固醇氧化酶、辣根過氧化物酶及殼聚糖混合制備而成。

2.根據權利要求1所述的檢測膽固醇的酶生物傳感器，其特征在于：所述物質識別酶膜為將1～5mg/mL的石墨烯-殼聚糖溶液、5～10mmol/L的硫堇水溶液、20～30mg/mL的膽固醇氧化酶水溶液及10～20mg/mL的辣根過氧化物酶水溶液混合后干燥制得。

3.根據權利要求2所述的檢測膽固醇的酶生物傳感器，其特征在于：所述的石墨烯-殼聚糖溶液、硫堇水溶液、膽固醇氧化酶水溶液、辣根過氧化物酶水溶液的體積比為1：1：1：1。

4.根據權利要求1所述的檢測膽固醇的酶生物傳感器，其特征在于：所述工作電極為玻碳電極，所述參比電極為飽和甘汞電極或Ag/AgCl參比電極，所述對電極為鉑電極。

5.一種根據權利要求1～4任一項所述的檢測膽固醇的酶生物傳感器的制備方法，其特征在于包括如下步驟：首先將石墨烯-殼聚糖溶液、硫堇水溶液、膽固醇氧化酶水溶液及辣根過氧化物酶水溶液混合均勻，得復合酶溶液；然后取復合酶溶液滴加到經表面預處理的工作電極的表面，晾干后得到修飾后的工作電極；將所述修飾后的工作電極、參比電極及對電極組成三電極體系，得到所述檢測膽固醇的酶生物傳感器。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于具體步驟為：

（1）在1mL質量分數為0.5%～2%的殼聚糖醋酸溶液中加入1～5mg石墨烯，超聲分散1～2h，得到石墨烯含量為1～5mg/mL的石墨烯-殼聚糖溶液；

（2）分別配制5～10mmol/L的硫堇水溶液、20～30mg/mL的膽固醇氧化酶水溶液及10～20mg/mL的辣根過氧化物酶水溶液；

（3）對工作電極進行表面預處理；

（4）將步驟（1）與步驟（2）中所述的石墨烯-殼聚糖溶液、硫堇水溶液、膽固醇氧化酶水溶液及辣根過氧化物酶水溶液按比例混合均勻得復合酶溶液，取復合酶溶液3～5μL滴加到步驟（3）所述表面預處理后的工作電極的表面，室溫晾干，得到修飾后的工作電極；

（5）將所述修飾后的工作電極與參比電極和對電極組成三電極體系，得到所述檢測膽固醇的酶生物傳感器。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于步驟（1）所述的石墨烯的制備方法為：取5g鱗片石墨和2g?NaNO₃進行混合，加入120mL濃硫酸，置于4℃的冰水浴中攪拌30min；然后加入20gKMnO₄，磁力攪拌反應60min，再移入40℃溫水浴中繼續反應30min；然后加入230mL蒸餾水，于95℃的溫度條件攪拌5min，再加入質量分數為5%的雙氧水，至不產生氣泡，趁熱過濾，并用去離子水和質量分數為5%的鹽酸進行洗滌；然后透析一周，再在60℃真空干燥箱中干燥，得氧化石墨；稱取0.1g所述氧化石墨溶解于50g蒸餾水中，超聲60min，得到石墨分散液；加熱所述石墨分散液至80℃并滴加2mL水合肼，反應4h后過濾，再用甲醇和蒸餾水沖洗，然后在60℃真空干燥箱中干燥，即得到石墨烯。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述的表面預處理的具體操作為：首先將工作電極的表面依次用直徑為0.3μm和0.05μm的Al₂O₃粉末拋光成鏡面，再用水沖洗；然后依次在無水乙醇和水中分別超聲清洗1min，取出用水洗凈，晾干；然后將晾干的工作電極置于0.5mol/L的H₂SO₄溶液中進行電極活化。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：步驟（4）中所述的石墨烯-殼聚糖溶液、硫堇水溶液、膽固醇氧化酶水溶液、辣根過氧化物酶水溶液的體積比為1：1：1：1；步驟（4）及步驟（5）中所述工作電極為玻碳電極，所述參比電極為飽和甘汞電極或Ag/AgCl參比電極，所述對電極為鉑電極。

10.根據權利要求1～4任一項所述的檢測膽固醇的酶生物傳感器在膽固醇定量檢測中的應用。