[发明专利]基于修饰电极的酪氨酸酶生物传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于修饰电极的酪氨酸酶生物传感器，所述生物传感器包括一玻碳电极，其特征在于：所述玻碳电极的检测端表面沉积有纳米金粒子，纳米金粒子外表面吸附一层L-赖氨酸薄膜，所述L-赖氨酸薄膜外侧加载一层有序介孔碳载纳米金，有序介孔碳载纳米金上吸附有酪氨酸酶。

2.一种如权利要求1所述的基于修饰电极的酪氨酸酶生物传感器的制备方法，包括以下步骤：

(1)修饰有序介孔碳：向准备好的有序介孔碳材料中加入氯金酸溶液，超声后加入柠檬酸钠溶液和硼氢化钠溶液，经离心、洗涤、干燥后，修饰得到有序介孔碳载纳米金；将有序介孔碳载纳米金加至溶剂超声分散后得到有序介孔碳载纳米金悬浮液；

(2)沉积纳米金：在一置备好的玻碳电极的检测端表面用电化学方法沉积纳米金颗粒，得到纳米金修饰电极，晾干备用；

(3)沉积L-赖氨酸：将步骤(2)中制得的纳米金修饰电极的检测端浸入配制好的L-赖氨酸溶液中，用电化学方法使纳米金颗粒外表面形成一层L-赖氨酸薄膜，得到L-赖氨酸-纳米金修饰电极；

(4)加载有序介孔碳载纳米金：将步骤(1)中制得的有序介孔碳载纳米金悬浮液滴加到步骤(3)中制得的L-赖氨酸-纳米金修饰电极的检测端表面，晾干后得到复合材料修饰电极；

(5)固定酪氨酸酶：在步骤(4)中制得的复合材料修饰电极上滴加配制好的酪氨酸酶溶液，通过充分的物理吸附作用使酪氨酸酶固定于复合材料修饰电极的有序介孔碳载纳米金粒子上，得到酪氨酸酶生物传感器。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，有序介孔碳与氯金酸、柠檬酸钠和硼氢化钠的质量比为1∶0.05～0.12∶0.01∶0.00075。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，L-赖氨酸溶液的浓度范围为1.0×10^-3mol/L～1.0×10^-2mol/L。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺，所述有序介孔碳载纳米金悬浮液的浓度为1.0mg/mL～3mg/mL；所述步骤(4)中，检测端表面滴加5μL～10μL的有序介孔碳载纳米金悬浮液。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中，所述酪氨酸酶溶液的pH值为4.5～9.2，所述酪氨酸酶溶液中酪氨酸酶的浓度为0.05mg/μL～0.1mg/μL。

7.根据权利要求2～6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述有序介孔碳是采用包括以下步骤的制备方法制得：

(1)合成硅基分子筛SBA-15：将嵌段共聚物P123置于盐酸中溶解，然后逐滴加入正硅酸乙酯，搅拌后水浴加热，温度控制在30℃～35℃，然后将混合物移至转移至反应釜中，在140℃～150℃水热，抽滤，洗涤至中性，风干，再放入电阻炉中焙烧，得到硅基分子筛SBA-15；

(2)合成有序介孔碳：将制得的硅基分子筛SBA-15与水、蔗糖、浓硫酸混合，混合物置于100℃～160℃温度下干燥直至混合物变为黑色，然后将黑色的混合物置于惰性气体保护下进行高温热解，使蔗糖完全碳化，再用NaOH溶液去除热解产物中的二氧化硅分子筛模板，过滤、洗涤、干燥后即得到有序介孔碳。

8.一种如权利要求1所述的酪氨酸酶生物传感器或者权利要求2～7中任一项所述制备方法制得的酪氨酸酶生物传感器在检测苯二酚中的应用，检测时的具体操作方法包括以下步骤：以所述的酪氨酸酶生物传感器作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，铂电极作为对电极，建立三电极系统，将所述三电极系统与电化学工作站连接，将工作电极的检测端置于待测溶液中，通过电化学工作站检测出待测溶液中进行电化学反应时的氧化电流大小，然后根据苯二酚浓度与氧化电流变化的线性回归方程，即可定性或定量地测定待测溶液中的苯二酚。