[发明专利]一种共价有机骨架材料原位修饰电极及电化学生物传感器有效
申请号: | 202010207666.X | 申请日: | 2020-03-23 |
公开(公告)号: | CN111239213B | 公开(公告)日: | 2020-12-29 |
发明(设计)人: | 庞月红;郭露露;沈晓芳 | 申请(专利权)人: | 江南大学 |
主分类号: | G01N27/26 | 分类号: | G01N27/26;G01N27/30;G01N27/327 |
代理公司: | 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211 | 代理人: | 张勇 |
地址: | 214000 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 共价 有机 骨架 材料 原位 修饰 电极 电化学 生物 传感器 | ||
1.一种电化学生物传感器,其特征在于,所述电化学生物传感器的制备方法包括如下步骤:
(1)制备工作电极:
电极预处理:预先利用氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光,然后进行清洗;将处理好的电极置于对氨基苯甲酸缓冲液中进行电聚合,结束后将其放置于乙二胺溶液中,在EDC和NHS存在下进行反应,得到表面修饰有氨基的玻碳电极;
电极表面原位生长TpBD:将表面修饰有氨基的工作电极置于含1,3,5-三醛基间苯三酚的溶液中,室温下进行反应,反应结束后取出电极,清洗除去游离的1,3,5-三醛基间苯三酚单体,得到修饰有单体1,3,5-三醛基间苯三酚的电极Tp-GCE;然后将所得Tp-GCE置于含有1,3,5-三醛基间苯三酚和联苯胺的溶液中,室温下进行反应,得到表面键合有共价有机骨架材料TpBD的玻碳电极,记为TpBD-GCE工作电极;
(2)制备信号探针修饰的磁纳米粒子:首先将羧基化磁纳米粒子活化,然后加入氨基修饰的目标物质相应的适配体,基于羧基与氨基间的作用将适配体链修饰在磁珠上,磁分离后,加入修饰有电活性分子二茂铁的信号探针,根据碱基互补配对原则,将信号探针结合在适配体链上,得到含有信号探针/适配体/磁纳米粒子复合物的溶液;
(3)向步骤(2)所得的信号探针/适配体/磁纳米粒子复合物溶液中加入目标物质样品,目标物质与适配体结合而将信号探针竞争下来;
(4)将步骤(1)所得的TpBD-GCE工作电极浸入到步骤(3)的溶液中,形成电化学生物传感器。
2.根据权利要求1所述的电化学生物传感器,其特征在于,所述步骤(1)中是将表面修饰有氨基的工作电极置于含1,3,5-三醛基间苯三酚的溶液中,室温下反应2h后取出电极。
3.根据权利要求1所述的电化学生物传感器,其特征在于,所述步骤(1)中含1,3,5-三醛基间苯三酚的溶液中1,3,5-三醛基间苯三酚的浓度为15mmol/L。
4.根据权利要求1所述的电化学生物传感器,其特征在于,所述步骤(1)中的电聚合试剂为对氨基苯甲酸。
5.根据权利要求1所述的电化学生物传感器,其特征在于,所述步骤(1)中的电聚合是在0.4V~1.2V的电位区间内,采用循环伏安法,以10mV/s的扫描速度进行。
6.根据权利要求5所述的电化学生物传感器,其特征在于,所述电聚合的扫描圈数为2圈。
7.根据权利要求1所述的电化学生物传感器,其特征在于,所述步骤(1)中的清洗为超声处理;具体是利用硝酸、乙醇和水的混合体系进行处理。
8.一种共价有机骨架材料原位修饰的电极,其特征在于,所述电极的制备方法包括如下步骤:
(1)电极预处理:预先利用氧化铝粉末对玻碳电极进行抛光,然后进行超声清洗;将处理好的电极置于对氨基苯甲酸缓冲液中进行电聚合,结束后将其放置于乙二胺溶液中,在EDC和NHS存在下进行反应,得到表面修饰有氨基的玻碳电极;
(2)电极表面原位生长TpBD:将表面修饰有氨基的工作电极置于含1,3,5-三醛基间苯三酚的溶液中,室温下进行反应,反应结束后取出电极,清洗除去游离的1,3,5-三醛基间苯三酚单体,得到修饰有单体1,3,5-三醛基间苯三酚的电极Tp-GCE;然后将所得Tp-GCE置于含有1,3,5-三醛基间苯三酚和联苯胺的溶液中,室温下进行反应,得到表面键合有共价有机骨架材料TpBD的玻碳电极。
9.权利要求1-7任一所述的电化学传感器或者权利要求8所述的电极在电化学检测领域中的应用。
10.一种检测黄曲霉毒素M1含量的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(a)构建权利要求1-7任一所述的电化学生物传感器,将不同浓度的黄曲霉毒素M1加入到含有信号探针/适配体/磁纳米粒子复合物的溶液中,磁分离后,取上清液;将制备的TpBD-GCE工作电极浸入上清液中,取出后采用差分脉冲伏安法在PBS缓冲液中进行电化学测试;以所得峰电流值与黄曲霉毒素M1的浓度构建线性关系,即得黄曲霉毒素M1的标准曲线;
(b)利用未知黄曲霉毒素M1含量的待测样品测得相应的峰电流值,根据步骤(1)所得的标准曲线,得到待测样品中黄曲霉毒素M1的含量。
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