[发明专利]一种基于毛细现象与纳米银识别原理的醛类速测器件及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，涉及一种基于毛细现象与纳米银识别原理的醛类速测器件及其制备方法和应用。

背景技术

食品安全是重大的民生问题,与广大人民的身体健康以及社会的和谐稳定息息相关。特别是,自从党的“十八大”提出“生态文明”的奋斗目标以来，保障食品和环境安全已成为我国经济社会发展中一项重大而紧迫的任务。特别是近年来，近河和近海环境污染（含生产中非法添加物）形势日趋严峻，环境毒物随水产品生态链进入人体而致中毒事件时有发生。因此，研发水产品的有效监管技术并促进水产行业健康发展成为当务之急。

甲醛等醛类是工业领域常用的一种粘合剂，特别是在建筑材料中，如木质家具，油漆等。长期使用接触这些材料，会使室内甲醛浓度逐渐积累，到一定程度就会危害人体的健康。例如，研究发现甲醛与室内空气综合症有关，如眼鼻刺激，疲劳，头痛和咳嗽。目前，不只是室内甲醛污染需要人们关注，食品中如鱼贝类水产品潜在的毒物中，以醛类物质的危害最为严重和常见。研究表明，水产品中加入甲醛等醛类物质以防腐，如甲醛溶液（俗称福尔马林），长期接触福尔马林可能会导致癌症。微量甲醛在人体中积累可能会导致细胞变性。所以甲醛已被世界卫生组织列为一种“疑似致癌物质”。目前，检测食品与环境中甲醛的方法主要有色谱分析法、电泳法、荧光分析、以酶为基础的生物传感器和以金属氧化物基础的气体传感器。这些技术虽选择性和灵敏度高，但存在仪器贵重、操作复杂、分析速度慢、难以现场监测应用等局限性。近年来出现了采用比色检测甲醛的方法，但用于食品（如水产品）中甲醛的速测技术才刚刚起步。例如，科研人员用浸有托伦斯试剂和ATP的全氟磺酸膜片比色检测了甲醛。但该方法检测时长长达1小时，极大影响了其检测灵敏度。Suslick等通过伯胺与甲醛的反应设计了一种快速检测甲醛的方法。虽然该方法能实现可逆检测，但是必须依赖于一系列的pH指示剂和大量的统计信息；此外，JingbinZeng等开发的一种琼脂焦糖为基础的比色检测甲醛的方法，但该方法主要依托于托伦斯试剂，其稳定性欠佳。因此，开发一种快速检测，灵敏实用，操作简便且能现场应用的便携式检测甲醛的方法具有重要的意义。

玻璃毛细管一般是内径等于或小于1.0毫米的玻璃细管，因管径有的细如毛发故称毛细管。毛细管的一些特殊性质及成本低等优点而被应用于各种研究分析中。例如，毛细管电泳是一类以毛细管为分离通道、以高压高直流电场为驱动力的常见液相分离分析技术，包含电泳、色谱及其交叉内容。此外，基于毛细管的传感器也被应用于光化学检测和电化学分析，例如《Determinationofpyruvicacidbyusingenzymicfluorescencecapillaryanalysis》提出了一种基于酶催化反应的丙酮酸“荧光毛细分析法(FCA)”。该方法采用一个专用支架和常规医用毛细管，用以替代传统荧光池,实现了对微量样品中丙酮酸的分析，但需要外来动力以吸取样品，并需使用大型荧光仪才能完成测定操作。最近，《Developmentofalong-lifecapillaryenzymebioreactorforthedeterminationofbloodglucose》构建了一种以毛细管为反应器的酶催化反应分析装置用于血糖的检测，该装置通过在毛细管壁表面固定葡萄糖氧化酶，实现对血液中葡萄糖的电化学测定。但是，目前这些分析方法中，毛细管仅是样品分离通道或活性物质（如酶）的固定化表面，样品的吸入尚需使用流动注射或泵等辅件，均未涉及毛细管的毛细现象，同时，尚需依赖外来信号检测仪器（如荧光仪和电化学仪）才能完成定量分析，不能快速、直观地获取定量分析结果。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述缺点，以普通毛细管作为检测平台，提供一种简便、灵敏、快速、廉价、可现场应用的便携式醛类速测器件。

本发明还提供了上述醛类速测器件制备方法，采用一锅式反应途径合成明胶包裹的银纳米复合材料（包含银离子和银纳米颗粒的混合物），并固化于毛细管内表面。

本发明醛类速测器件主要用于水产品中醛类含量的速测。

本发明技术方案如下：

一种基于毛细现象与纳米银识别原理的醛类速测器件，其特征在于：由毛细管和固化于毛细管内表面的银纳米复合材料构成，毛细管内表面的银纳米复合材料负载量为2.0×10^-4～3.2×10^-4mg/mm²；所述的银纳米复合材料为银离子和银纳米颗粒的混合物，银纳米复合材料外表面包裹有明胶。