[发明专利]一种重金属离子检测电化学微流控传感芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种重金属离子检测电化学微流控传感芯片的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：

S1.选取适当的绝缘材料作为基底层，将其浸没在Micro90溶液中，进行煮洗，再用去离子水超声清洗，最后氮气吹干备用；

S2.设计并制作掩膜版，将制得的掩膜版覆盖在基底层的一侧；

S3.制备金纳米导电层；

S4.将PDMS和固化剂以10：1的比例混合均匀，抽真空至胶体无明显气泡产生，继续抽真空1-2h，取出倒入模具中，在60-80℃下加热1-3h，冷却后将PDMS从模具中取出，即得到76×18×3mm的长方体状PDMS，使用打孔器对其进行打孔，划分出多组工作电极池、对电极池和参比电极池，并在PDMS的非键合面切出凹槽作为微流道槽；

S5.将PDMS无微流道槽的键合面与金纳米导电层的基底键合面进行键合；

S6.取15-25μL重金属离子特异性反应酶溶液滴加至工作电极池，在室温下孵化10-15h后，用缓冲溶液清洗工作电极池并干燥；取15-25μL巯基己醇滴加至工作电极池，在室温下孵化1.5-2.5h后，用缓冲溶液清洗工作电极池并干燥；取15-25μL二氧化铈-金纳米复合材料修饰的探针链溶液滴加到工作电极表面，在30-40℃下孵化1.5-2.5h，用缓冲溶液清洗工作电极池并干燥，芯片制备完成。

2.根据权利要求1所述的一种重金属离子检测电化学微流控传感芯片的制备方法，其特征在于，二氧化铈-金纳米复合材料的合成步骤为：

S61.80-120mL 1M氯金酸在搅拌下煮沸，加入8-10mL 38.8mM柠檬酸钠溶液，混合溶液颜色由淡黄变为紫红色，继续加热搅拌8-15min后停止加热，搅拌3-5min后停止反应，在8000rpm的转速下离心10min，所得固体使用去离子水清洗，即得到金纳米颗粒；

S62.称取0.08-0.12g七水氯化铈和0.4-0.6g聚乙烯吡咯烷酮于量有18-20mL无水乙醇的烧杯中，进行超声溶解，随后加入80-120μL甲酸和180-220μL氨水，持续搅拌15min至形成白色胶体，加入100μL 30％双氧水后继续搅拌，溶液的颜色逐渐由白色变成黄色，将黄色的混合液转移到25mL的不锈钢高压釜中，并在120-170℃的烘箱中加热4-12h，反应完成后，将反应釜移出烘箱并自然冷却到室温，用无水乙醇、去离子水冲洗，在70-80℃烘箱中干燥8-12h，即可得到二氧化铈纳米材料；

S63.将金纳米颗粒再分散至18-20mL超纯水中，取1-3mL二氧化铈分散液加入0.5-1.5mL 1％牛血清白蛋白中在0-8℃下搅拌3-5h，再分散于2-5mL的金纳米颗粒中孵化8-14h，随后在8000-16000rpm下离心，用去离子水清洗，即得到二氧化铈-金纳米复合材料。

3.根据权利要求1所述的一种重金属离子检测电化学微流控传感芯片的制备方法，其特征在于，所述的二氧化铈-金纳米复合材料标记的重金属离子探针链的具体合成步骤为：将4-8μL 5μM探针链和100-200μL的二氧化铈-金纳米材料加入缓冲溶液中分散均匀，在磁搅拌下孵化反应10-18h，将所得复合物离心再分散，以去除游离的探针链，随后存储在4℃以供进一步使用。

4.根据权利要求1所述的一种重金属离子检测电化学微流控传感芯片的制备方法，其特征在于，所述检测单元中的工作电极池、对电极池和参比电极池导通的液体范围为36-70μL。

5.根据权利要求1所述的一种重金属离子检测电化学微流控传感芯片的制备方法，其特征在于，所述重金属离子特异性反应酶为铅离子反应酶链或锌离子反应酶链或铜离子反应酶链或镉离子酶链或镁离子酶链的任一种，对应的探针链为铅离子探针链或锌离子探针链或铜离子探针链或镉离子探针链或镁离子探针链中的一种。