[发明专利]一种适配体电化学传感器的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种适配体电化学传感器的制备方法及应用，制备方法为：首先将丝网印刷碳电极（SPCE）进行活化，随后利用聚(3,4‑亚乙二氧基噻吩)‑聚(苯乙烯磺酸)（PEDOT:PSS）与超纯水体积比1:1的溶液将石墨烯分散，石墨烯分散液修饰于SPCE表面，在红外灯下干燥得到石墨烯修饰的SPCE（GR/SPCE）；随后采用电沉积法制备纳米金修饰的GR/SPCE（AuNPs/GR/SPCE），最后通过金硫键共价结合的方式将一端修饰有巯基的适配体修饰于电极表面，得到适配体修饰的AuNPs/GR/SPCE（Apt/AuNPs/GR/SPCE）。本发明是在一次性可抛丝网印刷碳电极表面修饰石墨烯、纳米金及双酚A适配体，构建基于石墨烯、纳米金信号放大的适配体电化学传感器，能快速、灵敏、高效、便利、低成本地对双酚A进行检测，有较好的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一种适配体电化学传感器的制备方法及应用，具体涉及一种基于丝网印刷碳电极、石墨烯和纳米金的适配体电化学传感器的制备方法及应用，属于生物传感器和电化学检测技术领域。

背景技术

双酚A（Bisphenol A，BPA）是一种内分泌干扰素，对人类的生殖系统、心血管系统、免疫系统等产生巨大潜在危害。近几年的研究也表明双酚A可以诱导产生基因突变，如产生DNA加合物、异倍体和致突变性，进而导致不孕、流产和出生缺陷。目前用于检测BPA的主要方法有超高效液相色谱-四级杆串法、分子印迹磁性固相萃取/液相色谱法、气相色谱-质谱联用法、分光光度法、免疫分析法等，大多数都是基于仪器的传统检测方法，其样品前处理复杂、设备昂贵、需要专业工作人员操作、费时等，越来越不能满足当今食品安全快速检测的需求，因此开发简便快捷、灵敏可靠快速且低成本的BPA检测方法对食品安全监控和环境监测具有重要的意义。

与传统基于仪器检测BPA的方法相比，电化学传感器具有操作简单、成本低廉、分析速度快、适用于现场检测等优势，但电化学传感器也有些不足之处，如长期使用稳定性差、特定目标物灵敏度低、特异性差、电极表面易钝化、自行制备的工作电极机械性能差等阻碍了电化学传感器的发展与应用。随着生物技术的发展和纳米材料的创新，基于核酸适配体和纳米材料的电化学传感器因其具有高灵敏度、高选择性、快速、适于现场检测等优势得到了广大研究工作者的关注，期望其能解决当前电化学传感器所遇到的以上问题，并成为双酚A现场快速检测的有效工具。

目前双酚A的检测方法大都是基于大型仪器的传统检测方法，具有仪器设备昂贵，维护费用高，需要专业技术人员操作等缺点，越来越不能满足当今食品安全快速检测的需求。本发明在一次性可抛丝网印刷碳电极表面修饰石墨烯、纳米金及双酚A适配体，构建基于石墨烯、纳米金信号放大的适配体电化学传感器，用于灵敏、高效电化学检测双酚A，同时该传感器还具有检测速度快，成本低，耗费样品体积量少等优点。

发明内容

本发明旨在提供一种基于丝网印刷碳电极、石墨烯和纳米金的适配体电化学传感器的制备方法，所得电化学传感器能用于双酚A的快速检测中。本发明在一次性可抛丝网印刷碳电极表面修饰石墨烯、纳米金及双酚A适配体，构建基于石墨烯、纳米金信号放大的适配体电化学传感器，用于灵敏、高效电化学检测双酚A，同时该传感器还具有检测速度快、成本低、耗费样品体积量少等优点。

本发明中使用的丝网印刷电极具有设计灵活、成本低、可批量制作、样品消耗量少的优点，与小型化的电化学设备相连接，适用于现场快速检测。本发明中用到的纳米材料有石墨烯和纳米金，其目的是改善电极表面状态，提高电化学传感器的灵敏度，纳米金同时还可以与后续的适配体进行共价修饰。石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的电学、光学、力学、机械特性，大的比表面积，高电子迁移率等诸多优点。其大的比表面积和高电子迁移率有效地提高了电化学反应过程中电子交换的速率，可以显著改善电极表面的性能。纳米金指金的微小颗粒，其直径在1~100nm，是一种零维材料，粒径小、比表面积大、导电性好，修饰到电极表面后能够增强电极界面的表面积，不仅能够增强电极的反应性，同时易于实现进一步的功能化。