[发明专利]一种纸基可视化分子印迹生物传感器检测农药残留的方法

摘要

一种纸基可视化分子印迹生物传感器检测农药残留的方法。本发明公开了一种操作简单、低成本、可视化便携式微流控纸芯片传感器并成功用于现场检测。该传感器成功将分子印迹技术引入到微流控纸芯片上，利用铁酸锌对双氧水和3,3’,5,5’‑四甲基联苯胺的催化效果引发颜色变化，实现可视化检测。该传感器的构建过程如下：批量打印疏水图案，熔蜡成型，制备合成铁酸锌；原位合成分子印迹聚合物；加入双氧水溶液引发反应，通过观察纸芯片上颜色变化确定农药残留的浓度范围。

主权项

1.一种纸基可视化分子印迹生物传感器检测农药残留的方法，其特征是包括以下步骤：（1）在计算机上设计微流控纸芯片的疏水蜡批量打印图案，该微流控纸芯片包括二个蜡打印疏水区域分别为A和B，A用于原位合成分子印迹聚合物，B用于固定3,3’,5,5’‑四甲基联苯胺；（2）制备合成铁酸锌，并修饰在纸芯片A亲水区域，首先合成ZnO，将80 mL二次水加入三口烧瓶加热至80℃，随后加入0.8 mmol的ZnCl2和4 mmol的NaBH4搅拌2 h，离心洗涤，60℃干燥备用；铁酸锌合成：将0.097 g FeCl3、0.053 g抗坏血酸与上述制备的0.024 g ZnO混合加入1 mL水合肼中超声30 s混匀，搅拌反应30 min，转移至高压釜180℃反应12 h，离心水洗，60℃干燥，即制备得到铁酸锌；将制备的铁酸锌浸入到质量浓度为0.20%的邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯搅拌30 min，使其表面带正电，然后将上述制备的10 μL溶液加入到纸芯片A亲水区域，通过静电作用，即可将铁酸锌固定在纸芯片A亲水区域；（3）按一定比例混合0.0205 g顺式氰戊菊酯（模板分子）和0.028 g丙烯酰胺（功能单体）溶解到2 mL二甲基亚砜中超声溶解，通N2除氧，在黑暗中保存12 h，使得模板分子和功能单体自组装，将8 mL苯乙烯、1.5 mL乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.015 g安息香乙醚溶解到5 mL乙腈中，与上述溶液超声混合均匀，取10 μL溶液滴加到纸芯片A亲水区域，在N2条件下利用365 nm波长的紫外灯照射反应3 h，在紫外灯照射下原位光聚合合成分子印迹聚合物；（4）利用洗脱剂洗脱分子印迹聚合物模板分子；（5）在纸芯片B亲水区域固定3,3’,5,5’‑四甲基联苯胺；（6）利用在纸芯片A亲水区域原位光聚合合成分子印迹聚合物吸附不同浓度的农药残留；（7）将构建的微流控纸芯片A和B折叠，并用自制夹片夹住微流控纸芯片，然后加入双氧水溶液引发反应，通过观察纸芯片B亲水区域的颜色变化，即可确定农药残留浓度范围。