[发明专利]基于聚腺嘌呤‑亚甲基蓝电化学传感器检测铜离子的方法

摘要

本发明构建了一种利用聚腺嘌呤‑亚甲基蓝检测Cu2+ 的电化学传感器，并证明了存在A ‑ Cu（Ⅱ）‑ A结构，选择了含有12个腺嘌呤（A）的DNA，其5’端修饰‑SH，与金电极相连接，3’端修饰了亚甲基蓝（methylene blue,MB）作为电化学检测信号。在Cu2+ 不存在时，DNA易弯曲在电极表面，距离电极表面很近，MB电化学信号较大；当Cu2+ 存在时，形成A ‑ Cu（Ⅱ）‑ A结构，DNA刚性增大，MB远离电极表面，电化学信号减小，可实现对Cu2+ 的检测。本传感器具有操作简便、灵敏度高、线性范围宽等优点，可用于环境水样中铜离子的测定。

主权项

一种基于聚腺嘌呤‑亚甲基蓝电化学传感器检测铜离子的方法，其特征在于：（1）金电极处理，电极直径d=2 mm：依次用0.3 μm和0.05 μm的Al2O3抛光粉打磨金电极，用MilliQ纯水、无水乙醇和MilliQ纯水依次超声清洗2 min后，在0.5 M H2SO4溶液中用循环伏安法，扫描范围为0.2 ‑ 1.6 V，以扫速0.1 V /s、0.5 V /s分别扫描20圈，直至得到稳定的循环伏安曲线；（2）用缓冲液配制1.2 μM的DNA（A12）溶液；缓冲液含5 mM PBS、0.05 M NaCl、pH 7.4；（3）将5.0 μL步骤（2）中的1.2 μM DNA（A12）的溶液滴加在上述步骤（1）处理好的金电极上，在4℃下倒置反应2 h，自组装成功后，电极用二次蒸馏水冲洗干净，N2吹干；（4）将步骤（3）中的电极浸泡在100.0 μL的2.0 mM巯基己醇（MCH）溶液中封闭电极表面2 h，以除去电极表面上的DNA非特异性吸附；（5）将上述步骤（4）制备的MCH/A12/GE电极用二次蒸馏水浸泡4 min，N2吹干后倒置，用于下一步检测；（6）取20.0 μL MilliQ纯水为空白组或不同浓度的20.0 μL Cu2+ 溶液于电化学检测缓冲液中，总体积为2.0 mL，将步骤（5）的电极浸没于其中20 min；缓冲液含10 mM PBS、2M NaClO4、pH 6.7；（7）采用交流伏安法进行检测，扫描电位为0到 ‑0.7 V，记录空白电流值I0和不同浓度Cu2+ 溶液的电流值I1；（8）以已知铜离子浓度为横坐标，其对应的△I（△I= I0‑ I1）为纵坐标，绘制曲线，得到铜离子浓度和△I的线性方程，然后根据待测样品△I，计算对应的铜离子浓度。