[发明专利]一种铂-多孔银复合电极及其制备方法和在神经递质分子检测中的应用

说明书

本发明提供了一种铂‑多孔银复合电极及其制备方法和在神经递质分子检测中的应用，具体采用电化学原位修饰的方法，在多孔银表面原位修饰金属铂材料，获得Pt‑多孔Ag复合电极。保证了电极修饰材料的性能稳定，提高了电极的可靠性，同时两种高催化活性材料相复合，大幅提高了电极对微量神经递质分子检测的灵敏度，同时降低了制备成本，实现了复杂环境中对生物分子的单独检测和同时检测，可以实现对微量神经递质分子色氨酸和蛋氨酸的即时检测。

技术领域

本发明属于生物传感器领域，具体涉及一种铂-多孔银复合电极及其制备方法和在神经递质分子检测中的应用。

背景技术

神经系统是生物体内结构和功能最复杂的系统，对其了解相当程度上依赖于神经电生理信号的检测。神经递质在神经系统活动中发挥着重要作用，它是神经末梢释放的特殊化学物质，能作用于支配的神经元或效应细胞膜上的受体，从而完成信息传递功能。研究表明，如果神经递质转运体功能异常，将引发一系列疾病，如癫痫、急性脑梗死、精神分裂症、脑室周围白质软化等神经系统疾病。神经递质广泛存在于大脑皮质层及神经突触内，当人体内神经递质缺乏时，更容易产生焦虑、不安、冲动等情绪，甚至出现抑郁、自杀的行为。色氨酸是人体内非常重要的神经递质(5-羟色胺)的前体，它能够促进5-羟色胺的分泌，提高人体睡眠质量，稳定情绪。人体中缺乏色氨酸可能会引发失眠、精神不振、精神异常以及抑郁症等并发症。因此，色氨酸也可作为安神药来改善睡眠、调节情绪。同时，如果人体中色氨酸水平过高也会使人体产生幻觉等危害。蛋氨酸也是人体中非常重要的氨基酸，促进人体合成褪黑素、肾上腺素等重要激素，在人体代谢、以及抗抑郁等方面都具有重要用途。

但是迄今为止，尚无针对抑郁障碍的特异性检查项目。由此可见，实现分子水平上对抑郁症的精准检测，避免主观因素的错误诊断至关重要。

基于此，本发明制备了一种可用于神经递质分子检测的电化学电极，可通过生物分子检测原理实现针对特定神经递质分子的精准检测，有助于相关疾病的防治与诊断。

发明内容

本发明的目的是提供一种铂-多孔银复合电极及其制备方法和在神经递质分子检测中的应用。

本发明提供了一种铂-多孔银复合电极的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、采用电沉积方法在复合电极基底表面沉积银-锡合金层，并采用恒电位去合金法获得多孔银层；

S2、以多孔银为基底在其表面原位修饰金属铂，制备铂-多孔银复合电极。

进一步，所述步骤S1中，电沉积方法具体为：采用三电极体系，对电极为铂片，参比电极为Ag/AgCl电极，以复合电极为工作电极，浸入银锡溶液中进行电沉积反应，设定电流密度为 10～20mA·cm^-2，电沉积过程中需要进行搅拌，搅拌速度为500～600rpm。

所述银锡溶液组成具体为：甲基磺酸银20～30g/L，甲基磺酸锡30～40g/L，焦磷酸30～50g/L， EDTA 30～50g/L。

进一步，所述步骤S1中，所述去合金方法具体为：采用三电极体系，以修饰有银-锡合金层的复合电极为工作电极，对电极为铂片，参比电极为Ag/AgCl电极，溶液为0.8～1.0M的硫酸溶液，采用恒电位法，施加10～20mV电压，去合金时间为500～600s，获得多孔银修饰层。

进一步，所述步骤S2中，铂-多孔银复合电极的制备方法具体为：以多孔银为工作电极，Pt 电极为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极，浸入铂溶液中，在-0.5V恒定电势下连续沉积20～30s，沉积过程中需要持续搅拌，搅拌速度为300～500rpm，随后用去离子水冲洗并在60℃下干燥，制得铂-多孔银复合电极。

所述铂电沉积溶液的组成具体为：1～2mM氯铂酸、0.01～0.03g/mL硝酸钾和0.01～0.02g/mL 聚乙烯吡咯烷酮。