[发明专利]一种可再生啶虫脒电化学传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及电化学生物传感器技术领域，特别是涉及一种可再生的对农药残留啶虫脒检测的电化学生物传感器制备方法，包括啶虫脒电化学生物传感器的制备步骤、使用该传感器测定啶虫脒的操作方法和再生方法等，这种可再生的啶虫脒电化学传感器，制作简便，传感器易于再生，可重复使用，重现性好，无毒，不污染环境，并且本测定方法选择性好，灵敏度高。

技术领域

本发明涉及电化学生物传感器技术领域，特别是涉及一种可再生的对农药残留啶虫脒检测的电化学生物传感器制备方法，包括啶虫脒电化学生物传感器的制备步骤、使用该传感器测定啶虫脒的操作方法，和再生方法等。

背景技术

有机农药在为农业生产提供保障的同时，其残留物也对环境和人类健康造成危害。农药残留不仅会污染土壤、水体等，造成环境恶化，更严重的是会直接危及人们的身体健康甚至生命安全。因此，发展高灵敏度、高稳定性且对农药及其代谢物有特异性响应的快速检测技术对国民健康和经济发展无疑具有重要意义。

在农残传统分析方法中，色谱法及其联用技术具有较高的灵敏度并且能够实现多组分测定，依然占有重要地位。而且随着多技术联用和样品预处理技术的突破，这些检测技术正朝着减少溶剂、微型化及自动化方向发展。近年来，基于酶抑制的酶传感器、免疫传感器、DNA传感器等生物传感器在农残监测中获得了长足的进步，由于方法快速、选择性好、信号检测手段多样化等特点，无需大型的仪器设备，适合于现场检测及大量样品的筛选，在农残筛选中获得了人们的青睐。电化学传感器是各种检测方法中较简便的一类，具有灵敏度高、选择性好、易与现代微组装技术兼容、易实现小型化、廉价、低能耗、适宜现场实时检测等优点。因此电化学生物传感器成为研究最为活跃领域。

目前，啶虫脒电化学生物传感器，特别是电化学适配体传感器已经有许多报道。但是，所报道的电化学生物传感器普遍具有传感界面修饰过程繁琐、条件较苛刻等缺陷，特别是传感器难以再生，不能重复使用，成本较高。

发明内容

本发明的目的就是针对上述测定中的缺点，构建一种可再生的高灵敏检测农药残留啶虫脒的电化学生物传感器。本发明要解决的技术问题是通过DNA序列和结构的特殊设计，将DNA链牢固的固载到电极表面，同时使传感器具有识别和信号双重功能；特别重要的是使传感器识别啶虫脒后可以快速恢复原始状态，具备再生重复使用的特点。本发明设计了一种特殊结构的“T”型DNA链，构建了啶虫脒电化学生物传感器，具有检测速度快，灵敏度高，选择性好；传感器制备简捷，使用简便，体积小便于携带；特别是这种传感器能够更新再生，可重复使用，稳定性、重现性好，无毒，不污染环境。

本发明的技术方案为：所述可再生啶虫脒电化学传感器，是利用一段具有识别和信号双重功能的“T”型DNA链，该“T”型DNA链具有不对称发夹结构：5'MB-TGCAGACAAATTACA-3'-T(C₆-SH)-5'-TGTAATTTGTCTGCAGCGGTTCTTGATCGCTGACACCATATTATGAAGA-3'。DNA中啶虫脒适配体作为识别链，与适配体部分互补的5’端标记有亚甲基蓝MB的DNA作为信号链。识别链5’端和信号链3’端通过胸腺嘧啶T连接，而胸腺嘧啶T再接枝巯基基团；该“T”型DNA链通过巯基基团固载在纳米金修饰玻碳电极表面。当存在啶虫脒时，“T”型DNA链中识别链适配体与啶虫脒作用，破坏原有的DNA双螺旋结构，信号链被释放出来，使得标记在信号链5’端的亚甲基蓝MB贴近于电极表面，使电流信号变大，据此可灵敏检测啶虫脒。检测完成后的传感器在HCl溶液中可以释放出啶虫脒，使识别链重新与信号链结合，恢复传感器原始状态，达到传感器再生更新的目的，可累次重复使用。具体方案为：

1.一种可再生啶虫脒电化学传感器

金修饰玻碳电极上固载“T”型DNA链，实现对啶虫脒的超灵敏检测，传感器可再生，能重复使用；

所述“T”型DNA链，具有识别和信号双重功能的不对称发夹结构，啶虫脒适配体作为识别链，与适配体部分互补的DNA作为信号链；

所述信号链5’端以亚甲基蓝MB标记；