[发明专利]一种双通道输出检测汞离子的电化学传感器的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种双通道输出检测汞离子的电化学传感器的制备方法及其应用，特点是包括以下步骤：（1）将含Probe DNA和TCEP的PBS缓冲溶液滴在金电极表面使，然后用PBS缓冲液清洗电极，洗去未与金电极结合的Probe DNA得到固载有Probe DNA金电极；（2）将固载有Probe DNA金电极浸泡到100～200μL含Hg²⁺的溶液中，在37℃恒温恒湿条件下静置20～30 min后，用pH=7～8的0.01～0.1 mol/L的PBS缓冲液清洗电极，即制备得到双通道输出检测汞离子的电化学传感器，优点是高灵敏度、高特异性、操作简单快速以及双通道信号相互比对提高准确可靠性。

技术领域

本发明涉及重金属检测技术领域，尤其是涉及一种快速扫描循环伏安法（FSCV）和电化学发光法（ECL）双通道输出检测汞离子的电化学传感器的制备方法及其应用。

背景技术

汞及其化合物是一类具有显著生物毒性的水环境污染物，广泛地分布在各类水体中，对生态系统和人体健康有严重危害，严重的汞中毒可以破坏人体内脏及中枢神经系统机能，表现为呕吐、心脏机能衰退等。其中，二价汞离子(Hg²⁺)是最常见和最稳定的一种存在形式。

目前，重金属汞离子的检测方法主要包括：电感耦合等离子体原子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法等光谱方法，离子色谱法、毛细管电泳法等色谱方法，这些方法准确度和灵敏度均比较高，但均需使用价格昂贵的大型仪器，操作繁琐，测试费用高；重金属快速测定仪法、比色法、试纸条法等现场快速检测方法，操作简便，成本低廉，但灵敏度不高、选择性差；阳极溶出伏安法等电化学方法，灵敏度尚可，但选择性欠佳。因此，灵敏度高、选择性好、结果可靠、简单快速的汞离子检测方法的开发，一直受到关注。

近年来，为提高汞离子检测方法的选择性，Hg²⁺和胸腺嘧啶（T）之间的选择性错配结构被应用于开发Hg²⁺传感器，包括电化学传感器、比色传感器、荧光传感器和电化学发光传感器等。但是，由于制备步骤通常比较复杂、实际操作各有差异、方法学因素、环境因素、试剂用量等多种原因，上述传感器在使用单一信号检测Hg²⁺时，结果稳定性、可靠性有一定不足，可能存在假阳性和假阴性的问题。

本发明提出的电化学传感器，制备与检测步骤简单快速，采用快速扫描循环伏安法（FSCV）提高检测灵敏度，采用T-Hg²⁺-T选择性错配结构解决选择性问题；并且实现伏安信号和电化学发光信号的双通道输出，输出的双通道信号相互比对印证，可以有效提高检测结果的稳定性、可靠性。目前，国内外还没有公开任何关于FSCV和ECL双通道输出检测Hg²⁺电化学传感器的制备方法及其应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高灵敏度、高选择性以及操作简单快速的FSCV和ECL双通道输出检测Hg²⁺电化学传感器的制备方法及其应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种双通道输出检测汞离子的电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：

（1）固载有Probe DNA金电极的制备

a.将直径为2 mm的金电极依次用1 µm、0.3 µm、0.05 µm的Al₂O₃抛光成镜面，然后依次用由浓硝酸和水按体积比1：1的比例混合而成的硝酸溶液、无水乙醇和水超声洗涤1～5 min，水冲洗干净后，氮气吹干备用；