[发明专利]一种用于检测5-羟甲基-2-糠醛的生物信号传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于检测5-羟甲基-2-糠醛的生物信号传感器，其特征在于，包括：工作电极，参比电极和对电极；其中，所述工作电极为经修饰的石墨电极，所述参比电极为饱和甘汞电极，所述对电极为铂丝电极；

所述经修饰的石墨电极为石墨电极表面修饰MXene材料后，得到MXene-石墨复合电极，再吸附如式Ⅲ所示化合物，得到经修饰的石墨电极，即亚甲基蓝-DNA1-酰肼-MXene-石墨复合电极；其中，式Ⅲ为所述表示DNA1，DNA1的序列为CAGCCTTCCAGCTCCTTGA，R为烷基或芳香烃基；

所述MXene材料为二维片层结构，其化学式为M_n+1X_n，其中，n＝1、2或3，M为Ti、V、Zn、Hf、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、Sc、Y、Lu、W中的任意一种，X为C和/或N元素；其前体材料MAX相是一类化学式为M_n+1AX_n的三元层状化合物，其中M、X、n与所述MXene材料中的数值的一样，且A为Al、Si中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的生物信号传感器，其特征在于，所述酰肼如式Ⅱ所示：

其中，R为烷基或芳香烃基。

3.根据权利要求1所述的生物信号传感器，其特征在于，所述式Ⅲ的反应如下：

其中，所述表示DNA1，DNA1的序列为CAGCCTTCCAGCTCCTTGA；R为烷基或芳香烃基。

4.一种如权利要求1～3任一项所述的生物信号传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将MXene材料修饰到经过预处理的石墨电极表面，得到MXene-石墨复合电极；

S2：将式Ⅲ化合物修饰到所述复合电极表面，修饰时间为1～3h，得到亚甲基蓝-DNA1-酰肼-MXene-石墨复合电极。

5.根据权利要求4所述的生物信号传感器的制备方法，其特征在于，S1所述的预处理包括以下步骤：

S0：将所述石墨电极打磨后用铝粉进行抛光，然后将抛光后的石墨电极超声3～10min，所述石墨电极阻抗≤100Ω。

6.根据权利要求4所述的生物信号传感器的制备方法，其特征在于，S1所述的修饰步骤包括：向电极表面滴加5～10μL、浓度为0.1mg/ml的MXene水溶液，然后干燥，使得MXene修饰在所述石墨电极表面。

7.根据权利要求4所述的生物信号传感器的制备方法，其特征在于，S2所述的式Ⅲ化合物的制备步骤具体包括：

将10μL 50～100μmol/L的式Ⅰ化合物用去离子水稀释到20μL，然后加入到含≥9.585×10^-3μg/μL 1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺与含≥5.7545×10^-3μg/μL的N-羟基琥珀酰亚胺的混合水溶液中进行活化，活化时间为30min～1h，然后向上述活化好的溶液中加入式Ⅱ化合物进行反应，所述式Ⅱ与式Ⅰ化合物反应的物质的量之比为10:1，反应时间为2～4h，即得到式Ⅲ；反应式如下：

其中，所述表示DNA1，DNA1的序列为CAGCCTTCCAGCTCCTTGA；R为烷基或芳香烃基。

8.一种如权利要求1～3任意一项所述生物信号传感器的用途，其特征在于，用于检测5-HMF。

9.根据权利要求8所述生物信号传感器的用途，其特征在于，所述用途指的是用于检测食品中的5-HMF。