[發明專利]一種用于檢測鉛的電化學傳感器及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410275635.2
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104020204A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 竺園;曾光明;章毅;湯琳;陳俊;程敏;郭遠;袁玉潔
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/26
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

1.一種用于檢測鉛的電化學傳感器，包括一在三電極系統中用作工作電極的玻碳電極，其特征在于，所述玻碳電極的檢測端表面修飾有多壁碳納米管，所述多壁碳納米管上沉積有納米金粒子，所述納米金粒子上連接有巰基修飾的捕獲探針，所述電化學傳感器還包括適體探針，所述適體探針與所述巰基修飾的捕獲探針通過互補配對形成雙鏈結構。

2.根據權利要求1所述的電化學傳感器，其特征在于，所述巰基修飾的捕獲探針為具有SEQ?ID?NO.1所述的核苷酸序列，所述適體探針為具有SEQ?ID?NO.2所述的核苷酸序列。

3.根據權利要求1所述的電化學傳感器，其特征在于，所述電化學傳感器還包括信號指示劑，所述信號指示劑鑲嵌在所述捕獲探針與適體探針形成的雙鏈結構中。

4.根據權利要求3所述的電化學傳感器，其特征在于，所述信號指示劑為亞甲基藍，所述亞甲基藍濃度為0.1～0.5mM。

5.一種如權利要求1至4中任意一項所述電化學傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將多壁碳納米管進行羧化處理得到羧化多壁碳納米管；

S2、將所述羧化多壁碳納米管配置成懸浮液，然后滴加到玻碳電極的檢測端表面得到多壁碳納米管修飾的玻碳電極；

S3、將納米金粒子沉積在所述多壁碳納米管修飾的玻碳電極的檢測端表面得到納米金/多壁碳納米管修飾的玻碳電極；

S4、將納米金/多壁碳納米管修飾的玻碳電極插入巰基修飾的捕獲探針中，使所述巰基修飾的捕獲探針吸附在納米金上；然后插入巰基乙醇溶液中，使巰基乙醇封閉未被吸附的納米金；

S5、配制適體探針溶液，完成電化學傳感器的制備。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中的所述羧化處理步驟為：將多壁碳納米管浸入過氧化氫與濃硫酸的混合溶液中超聲2.5小時以上，然后洗滌至中性、過濾、真空干燥得到所述羧化多壁碳納米管。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述過氧化氫與濃硫酸的混合溶液中過氧化氫和濃硫酸的體積比為1∶2～4。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中羧化多壁碳納米管分散在N,N—二甲基甲酰胺中制成懸浮液。

9.一種用權利要求1至4中任意一項所述的電化學傳感器或采用權利要求5至8中任意一項所述制備方法制得的電化學傳感器在檢測鉛離子中的應用，其特征在于，包括以下步驟：

將適體探針滴加到電化學傳感器的玻碳電極的反應端表面進行反應，反應完成后將待測溶液滴加在玻碳電極表面進行反應，待反應完成后接入三電極系統的電解池中檢測電流值，根據鉛離子的濃度與電流值建立線性回歸方程：

Y＝–(7.660±0.363)–(1.035±0.03118)χ

其中，Y為對鉛離子檢測時的電流平均值，單位為A；χ為待測溶液中鉛離子的濃度值的自然對數，單位為M；檢測下限為4.3×10^-15M。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于：所述適體探針在與玻碳電極反應端反應完成后，再將亞甲基藍滴加在玻碳電極反應端表面進行反應，待反應完成后再進行待測溶液的檢測；所述電解池中的電解質溶液為pH5.0～9.0的Tris-HCl緩沖液。