[發明專利]一種基于金納米三角片和辣根過氧化物酶修飾電極的電化學生物傳感器及其制備與應用

在審

• 申請號: 201810100109.0
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108132290A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 李光九;陳瑋;翁文舉;殷春曉;劉娟;孫偉
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/30
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 于躍

本發明涉及一種基于金納米三角片和辣根過氧化物酶修飾電極的電化學生物傳感器及其制備與應用；所述基于金納米三角片和辣根過氧化物酶修飾電極的制備方法，包括如下步驟：(1)取適量AuNTs溶液滴涂在CILE基底電極表面，室溫條件下避光自然晾干，得到AuNTs/CILE電極；(2)取適量HRP溶液滴涂在AuNTs/CILE電極表面，在室溫下避光自然晾干，得到HRP/AuNTs/CILE電極；(3)取適量Nafion乙醇溶液滴涂在HRP/AuNTs/CILE電極表面，室溫下避光晾干后，即得到Nafion/HRP/AuNTs/CILE電極。

技術領域

本發明屬于電化學生物傳感器領域，具體涉及一種基于金納米三角片和辣根過氧化物酶修飾電極的電化學生物傳感器及其制備與應用。

背景技術

近年來，非球形貴金屬納米顆粒因其結構與性質的獨特性，已越發受到研究人員的關注其中。金納米材料獨特的理化性質使其在具有更優異靈敏度，穩定性和選擇性的新型傳感策略方面有著廣泛的應用前景。納米金顆粒作為一個傳感元件可以用于檢測金屬離子、小分子、蛋白質、核苷酸、細胞等各種目標，成為一種新穎、迅速、高效的手段。金納米三角片結構具有各向異性的表面能與表面等離子體共振特性，在傳感、光學材料、催化及生物領域有著重要應用。在多種各向異性納米顆粒中，金和銀納米片(如三角片和六邊形片)的橫向尺寸遠大于厚度，因此具有較為特殊的性質。相比銀納米片，金納米片具有更高的化學穩定性。

辣根過氧化物酶(HRP)由酶蛋白和活性中心鐵卟啉結合而成，是一種水溶性氧化還原型糖蛋白，廣泛存在于植物中，在辣根中含量最高。HRP相對分子質量約為40000，其肽鏈繞成一個近似于橢球形的三維宏觀結構。

三氯乙酸(TCA)作為一種有機鹵化物，是四氯化碳的新陳代謝的副產物，具有穩定性強的特點，難以在一般電極上被直接還原去鹵化。它的應用非常廣泛，農業方面可作為除草劑，醫療美容方面可當作去皺紋劑和紋身劑，日常生活中也被用作飲用水的消毒劑，TCA能夠導致生物體內的肺腫瘤，也可以造成癌癥和影響人類生殖功能。世界衛生組織明確規定水環境中三氯乙酸的安全存在量為 100μg L^-1。

亞硝酸鹽為白色或微黃色斜方晶體，易溶于水和液氨中，微溶于甲醇、乙醇、乙醚，吸濕性強，常用于織物染色的媒染劑，也是肉制品及其它食品加工過程中常用的一種食品添加劑。它具有抑制肉毒梭狀牙孢桿菌，使肉品發色以及增強風味的作用。但是人食用0.3g到0.5g就可能出現中毒癥狀，如果一次性誤食3g 以上，就可能造成死亡。亞硝酸鹽中毒是指如果食品中其含量超過國家標準，由于食用硝酸鹽或亞硝酸鹽含量較高的腌制肉制品、泡菜及變質的蔬菜引起中毒，或者誤將工業用亞硝酸鈉作為食鹽食用而引起，也可見于飲用含有硝酸鹽或亞硝酸鹽的苦井水、蒸鍋水后的中毒現象。由于亞硝酸鹽能使血液中正常攜氧的低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，進而失去攜氧能力而引起組織缺氧，導致機體發生變化。

發明內容

本發明提供一種基于金納米三角片和辣根過氧化物酶修飾電極，其特征在于該電極包括基底電極、金納米三角片(AuNTs)涂層、辣根過氧化物酶(HRP) 涂層、Nafion涂層，所述基底電極為離子液體修飾碳糊電極(CILE)。

本發明提供一種由內向外依次為CILE基底電極、AuNTs涂層、HRP涂層、 Nafion涂層的電極，即Nafion/HRP/AuNTs/CILE電極。

本發明提供一種電化學生物傳感器件，其特征在于以本發明上述基于金納米三角片和辣根過氧化物酶修飾電極作為工作電極，優選以 Nafion/HRP/AuNTs/CILE電極作為工作電極。

本發明的另一實施方案提供上述基于金納米三角片和辣根過氧化物酶修飾電極(優選Nafion/HRP/AuNTs/CILE電極)在制備電化學生物傳感器件中的應用。