[发明专利]一种基于(CNTs/PANI)n-ITO阳极的MFC生物传感器用于药敏试验的方法

摘要

本发明公开了一种基于(CNTs/PANI)n‑ITO阳极的MFC生物传感器用于药敏试验的方法，采用层层自组装方法制备碳纳米管/聚苯胺复合物修饰ITO阳极，用于构建单室和双室微生物燃料电池生物传感器，并将其应用于庆大霉素等药物的药敏试验。本发明对传统的抗生素药敏试验方法提出了一种新方法，避免了微生物平板法检测时间长、操作繁琐、重复性差等问题，所构建的微生物燃料电池生物传感器操作简便，并且能够实现快速、实时、高灵敏度的药敏试验。

主权项

一种基于(CNTs/PANI)n‑ITO阳极的微生物燃料电池生物传感器用于药敏试验的方法，其特征在于：包括：1)将经3～5％NaOH溶液处理后的ITO电极浸入无水甲苯溶液中，加入APTES，其中APTES与无水甲苯的配方比例为1.0～1.2g：25mL；在氮气氛围中常温放置15～17h后，取出ITO电极，依次用甲苯、乙醇和去离子水超声清洗，最后氮气吹干；2)用体积比1：2.5～3.5的饱和浓硝酸与浓硫酸的混合溶液对CNTs进行23～25h超声酸化处理，离心，用超纯水洗涤直至上清液呈中性为止；将离心得到的CNTs冻干保存，然后用超纯水配制成0.9～1.1mg/mL的CNTs悬浮液；3)将质量比1：0.9～1.1的PANI和HCSA溶解到氯仿中，搅拌至溶剂挥发完全，随后用超纯水超声分散，配制成浓度为0.9～1.1mg/mL的HCSA掺杂的PANI溶液；4)将步骤1)得到的ITO电极浸泡于步骤3)得到的HCSA掺杂的PANI溶液中25～35min，取出用超纯水浸泡清洗4～6min，再浸泡于步骤2)得到的CNTs悬浮液中25～35min，取出超纯水浸泡清洗4～6min，得到(CNTs/PANI)n‑ITO电极，其中n＝1；将所述n＝1的(CNTs/PANI)n‑ITO电极重复上述步骤，得到不同修饰层数的(CNTs/PANI)n‑ITO电极；5)利用所述(CNTs/PANI)n‑ITO电极构建单室微生物燃料电池生物传感器：以所述(CNTs/PANI)n‑ITO电极为工作电极，Pt为对电极，饱和Ag/AgCl电极为参比电极，单室生物传感器中加入含有药物的电解液，恒电位0.18～0.22V，恒温36～38℃运行25～35min后，加入菌液，观测单室微生物燃料电池生物传感器的电化学参数变化以进行药敏试验；和/或，利用所述(CNTs/PANI)n‑ITO电极构建双室微生物燃料电池生物传感器：以所述(CNTs/PANI)n‑ITO电极为阳极，碳布为阴极，阳极室加入电解液和菌液，阴极室加入9～11mM铁氰化钾溶液，外阻1900～2100Ω，恒温36～38℃运行24～26h后，加入药物，观测双室微生物燃料电池生物传感器的电化学参数变化以进行药敏试验。