[發明專利]活體檢測水楊酸的微型比率型傳感器及其構建方法與應用

有效

• 申請號: 201711403104.7
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108181365B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 陳立平;李愛學;王成;王曉冬;侯佩臣;胡葉;何璐璐;周航;高權;陳泉
• 申請（專利權）人: 北京農業智能裝備技術研究中心
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/48
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王文君;姚自奇

本發明涉及微電極生物技術領域，具體涉及一種活體檢測水楊酸的微型比率型傳感器及其構建方法與應用。通常的電化學傳感器是只有一種物質的單信號輸出，本發明提供一種雙信號輸出的SA微型比率型傳感器，從而更好的應用于植物的活體研究。本發明電極采用硫堇/GO/MWNT的納米簇進行修飾，將硫堇作為內置的校正信號，連同SA的信號一起構成雙信號輸出，從而構建比率型傳感器，顯著提高SA傳感器的穩定性和重現性，從而實現植物活體SA檢測時的準確性及可靠性。

技術領域

本發明涉及微電極生物技術領域，具體涉及一種活體檢測水楊酸的微型比率型傳感器及其構建方法與應用。

背景技術

水楊酸(SA)是一種重要的植物激素，在植物的種子萌發、開花、氣孔關閉、膜的滲透性及對刺激的防御反應等多種生理過程中發揮重要作用。傳統的檢測植物中SA的方法包括高壓液相色譜法、氣相色譜-質譜法、酶聯免疫吸附、熒光光譜法等。在這些方法中，SA主要通過采集植物樣本進行離體檢測。樣本的采集通常會對植物造成較大的損傷甚至引起死亡，并且離體檢測通常反映的是一種靜態及累積的效果，不能反映植物激素在環境變化時的即時信息。因此急需發展植物樣本中SA的活體檢測方法。

電化學傳感器具有高的靈敏度及選擇性、成本較低、操作簡單、易于集成及便攜等特點，因此尤其適合活體檢測應用。但電化學傳感器在修飾過程中不可避免會受到環境及人為因素的影響，重現性較差，嚴重制約其實際應用。而活體研究中的生物樣本更加復雜，更需要提高電化學傳感器的重現性及可靠性。

發明內容

通常的電化學傳感器是只有一種物質的單信號輸出，本發明的目的在于提供一種雙信號輸出的SA微型比率型傳感器，從而更好的應用于植物的活體研究。

本發明的方案如下：

一種可用于檢測水楊酸的鉑微絲電極的制備方法，包括如下步驟：

1)將鉑微絲在濃硝酸中煮沸一定時間(一般約3-10分鐘)，然后分別在丙酮和雙蒸水中超聲洗滌；再將該鉑微絲在含KCl的鐵氰化鉀溶液中進行循環伏安掃描直到得到理想的循環伏安圖；

2)將氧化石墨烯(GO)與經酸化處理的多壁碳納米管(MWNT)按一定質量比溶于適量超純水中，然后向該溶液中再加入一定質量的硫堇，超聲處理(一般2-4h)，制成硫堇/GO/MWNT的納米簇；再離心純化并用超純水洗凈，將沉淀重懸于適量超純水中，制得硫堇/GO/MWNT的分散液；備用；

3)將步驟1)處理所得鉑微絲置于步驟2)所得硫堇/GO/MWNT的分散液中，旋轉浸漬(一般5min左右)，室溫干燥后，再浸入nafion溶液中一定時間(一般5min左右)，取出，干燥；重復上述過程(即旋轉浸漬、干燥，再進入nafion溶液中一定時間、取出干燥)多次(一般2-5次)，按需要制成nafion/硫堇/GO/MWNT修飾的鉑微絲電極，即為可用于檢測水楊酸的鉑微絲電極。

進一步地，步驟1)所述鉑微絲直徑為10-250μm，優選直徑為100μm。

進一步地，步驟1)所述含KCl的鐵氰化鉀溶液的濃度為2-10mM，優選為5mM。

進一步地，步驟1)所述循環伏安掃描所用電壓為-0.2至0.7V。

進一步地，步驟2)所述GO與經酸化處理的MWNT的質量比為5:1-1:3，優選為1:2。

進一步地，步驟2)中，每1mL超純水中硫堇的添加量為0.5-3mg，優選為2mg。

進一步地，步驟3)所述nafion溶液的濃度為2-10％(質量分數)，優選為2％。

具體地，上述可用于檢測水楊酸的鉑微絲電極，其制備方法包括如下步驟：