[发明专利]一种基于谷胱甘肽修饰栅极金电极的L-胱氨酸的检测方法及传感器

摘要

本发明公开了一种基于谷胱甘肽修饰栅极金电极的L‑胱氨酸的检测方法及传感器，将谷胱甘肽(GSH)修饰在栅极延长出来的金电极的金膜层表面上，作为场效应晶体管延伸出来的栅极，利用场效应晶体管原位信号放大作用实现对L‑胱氨酸的灵敏检测，其中，GSH阴离子膜通过静电作用吸附结合带正电荷的目标物L‑胱氨酸而产生膜电位的变化。所述传感器对L‑胱氨酸具有良好的超能斯特响应关系，线性范围为5.0×10‑6—1.0×10‑4mol/L，响应灵敏度达到86.76mV/‑pC(25℃)，检出限为4.0×10‑6mol/L，可用于猪血清样品中L‑胱氨酸的快速灵敏检测，在健康养殖和生命科学等领域具有重要的应用前景。

主权项

1.一种基于谷胱甘肽修饰栅极金电极的L‑胱氨酸的检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)在场效应晶体管的Si基底层(1)上植入p阱(2)和N型衬底(3)，采用热蒸发和磁控溅射技术在p阱(2)处构建源电极(4)和漏电极(5)，然后在被植入p阱(2)和N型衬底(3)并构建有源电极(4)和漏电极(5)的Si基底层(1)上构建二氧化硅层(6)，再采用热蒸发和磁控溅射技术在多晶硅栅极(7)的基底层上依次镀上铝铜合金层(8)、铬钯合金层(9)和金膜层(10)，最后在多晶硅栅极(7)的基底层和二氧化硅层(6)上构建氮化硅层(11)；将栅极部分延长0.1—500mm的距离，制得具有栅极金电极的延长栅场效应晶体管；(2)制备谷胱甘肽的乙醇溶液，并将清洗后的延长栅场效应晶体管的栅极金电极浸泡于其中，于避光且干燥的环境下静置，然后洗净浸泡后的栅极金电极，制得谷胱甘肽膜(12)修饰的谷胱甘肽膜栅极金电极；(3)将参比电极、谷胱甘肽膜栅极金电极与延长栅场效应晶体管的电极接口相连形成双高阻差分放大电路，将参比电极、谷胱甘肽膜栅极金电极插入PBS缓冲溶液中，将延长栅场效应晶体管的电源接口分别与稳压电源的正负极相连，将延长栅场效应晶体管的信号输出接口与万用电表的测试端口相连，由此构成一个完整的传感检测回路；利用场效应晶体管的原位信号放大作用，可灵敏检测体系的电位变化；作为工作电极的谷胱甘肽膜栅极金电极在PBS缓冲溶液的电位会随着时间的增加而逐渐趋向于稳定，待电位稳定后加入含有不同浓度L‑胱氨酸(13)的待测样品，进而获得相应的电位响应数据，完成待测样品中L‑胱氨酸(13)的检测。