一種用于檢測(cè)鉛的電化學(xué)傳感器及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種用于檢測(cè)鉛的電化學(xué)傳感器，包括一在三電極系統(tǒng)中用作工作電極的玻碳電極，玻碳電極的檢測(cè)端表面修飾有多壁碳納米管，多壁碳納米管上沉積有納米金粒子，巰基修飾的捕獲探針連接在納米金粒子上，前述電化學(xué)傳感器還包括適體探針，適體探針與巰基修飾的捕獲探針通過(guò)互補(bǔ)配對(duì)形成雙鏈結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用適體探針，可包裹鉛離子，從而使適體探針與捕獲探針?lè)蛛x，在分離的過(guò)程中產(chǎn)生可供檢測(cè)的電化學(xué)信號(hào)從而達(dá)到檢測(cè)水體中鉛離子含量的目的，具有靈敏度高、選擇性好、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)。
【專利說(shuō)明】—種用于檢測(cè)鉛的電化學(xué)傳感器及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電化學(xué)傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于檢測(cè)鉛的電化學(xué)傳感器及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，測(cè)定環(huán)境中的污染物的方法主要有色譜法、紫外分光法、同步熒光光譜法、分光光度法、導(dǎo)數(shù)光度法、流動(dòng)注射分析法等。這些方法都存在前處理復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)、樣品基體效應(yīng)大、分析周期長(zhǎng)等缺陷，對(duì)儀器和工作人員的操作水平均具有較高的要求，很難在中小型企業(yè)中推廣應(yīng)用。例如:采用分光光度法檢測(cè)污染物時(shí)，由于對(duì)底物濁度的要求和光干擾物質(zhì)的影響，限制了其精確性和使用范圍；而采用液相和氣相色譜法檢測(cè)，檢測(cè)前需要對(duì)樣品進(jìn)行分離，分離過(guò)程通常需要預(yù)處理，操作步驟比較繁瑣和耗時(shí)，檢測(cè)儀器相對(duì)昂貴，且不便攜帶，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0003]電化學(xué)生物傳感器是基于生物有機(jī)成分(如酶、抗體、核酸、細(xì)胞、微生物等)，對(duì)待檢物質(zhì)進(jìn)行專一的識(shí)別，產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)、光信號(hào)，進(jìn)而定量檢測(cè)出待測(cè)物質(zhì)的一項(xiàng)新技術(shù)。運(yùn)用電化學(xué)生物傳感器來(lái)檢測(cè)環(huán)境中的重金屬、病原微生物、有害有機(jī)物具有特異性強(qiáng)、檢測(cè)靈敏度高、檢測(cè)效率高、成本低廉的特點(diǎn)，因此成為了環(huán)境保護(hù)工作中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
[0004]目前，科研人員通過(guò)利用各種新型材料修飾電化學(xué)傳感器以提高電化學(xué)生物傳感器的穩(wěn)定性、重復(fù)性以及結(jié)構(gòu)的可靠性。制作電化學(xué)DNA傳感器的關(guān)鍵是如何高效地在金上固定DNA探針，并保持其的活性是傳感器能夠檢測(cè)的前提。通常DNA探針在金表面固定的方法有通過(guò)修飾DNA探針與不修飾DNA探針直接固定兩種方法。這些方法均存在固定不牢固、固定中使用各種親和物質(zhì)影響DNA的活性、以及容易使用到對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)等缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、檢測(cè)精度高、抗干擾的能力強(qiáng)的電化學(xué)傳感器，還相應(yīng)提供一種電化學(xué)生物傳感器的制備方法，以便通過(guò)一種工藝簡(jiǎn)單、制作迅速的制備方法使固定的DNA探針具有更好的穩(wěn)定性和高活性的保持；在此基礎(chǔ)上，還提供一種前述電化學(xué)傳感器的應(yīng)用，能夠以簡(jiǎn)化操作、快速響應(yīng)、高檢測(cè)精度及較強(qiáng)抗干擾性等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)水體中鉛的高效檢測(cè)。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供了一種用于檢測(cè)鉛的電化學(xué)傳感器，包括一在三電極系統(tǒng)中用作工作電極的玻碳電極，玻碳電極的檢測(cè)端表面修飾有多壁碳納米管，多壁碳納米管上沉積有納米金粒子，納米金粒子上連接有巰基修飾的捕獲探針。
[0007]前述的電化學(xué)傳感器還包括適體探針，適體探針可與巰基修飾的捕獲探針通過(guò)互補(bǔ)配對(duì)形成雙鏈結(jié)構(gòu)。當(dāng)電化學(xué)傳感器用于檢測(cè)水體中的鉛離子時(shí)，將適體探針滴加到前述的玻碳電極上，使適體探針與捕獲探針發(fā)生配對(duì)反應(yīng)形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，然后將具有適體探針的玻碳電極插入到含有鉛離子的水體中，由于鉛離子對(duì)適體探針的親和力強(qiáng)于捕獲探針，適體探針與捕獲探針?lè)蛛x，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生裂解，從而產(chǎn)生可供檢測(cè)的電化學(xué)信號(hào)。
[0008]進(jìn)一步的，巰基修飾的捕獲探針優(yōu)選為具有SEQ ID N0.1前述的核苷酸序列；適體探針優(yōu)選為具有SEQ ID N0.2前述的核苷酸序列。
[0009]進(jìn)一步的，本發(fā)明的電化學(xué)傳感器還包括信號(hào)指示劑，信號(hào)指示劑鑲嵌在前述巰基修飾的捕獲探針與適體探針形成的雙鏈結(jié)構(gòu)中，可以放大電化學(xué)信號(hào)。信號(hào)指示劑優(yōu)選為亞甲基藍(lán)；亞甲基藍(lán)濃度為0.1?0.5mM時(shí)，效果更佳。
[0010]作為本發(fā)明的同一技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供了上述的用于檢測(cè)鉛的電化學(xué)傳感器的制備方法，包括以下步驟:
[0011]S1、將多壁碳納米管進(jìn)行羧化處理得到羧化多壁碳納米管；
[0012]S2、將前述羧化多壁碳納米管配置成懸浮液，然后滴加到玻碳電極的檢測(cè)端表面得到多壁碳納米管修飾的玻碳電極；
[0013]S3、將納米金粒子沉積在前述多壁碳納米管修飾的玻碳電極的檢測(cè)端表面得到納米金/多壁碳納米管修飾的玻碳電極；
[0014]S4、將納米金/多壁碳納米管修飾的玻碳電極插入巰基修飾的捕獲探針中，前述巰基修飾的捕獲探針通過(guò)靜電吸附在納米金上；然后插入巰基乙醇溶液中，使巰基乙醇封閉未被吸附的納米金；
[0015]S5、按照捕獲探針的氨基酸序列，配置與之互補(bǔ)的適體探針探針溶液，完成電化學(xué)傳感器的制備。
[0016]進(jìn)一步的，步驟SI中的前述羧化處理步驟為:將多壁碳納米管浸入過(guò)氧化氫與濃硫酸的混合溶液中超聲2.5小時(shí)以上，然后洗滌至中性、過(guò)濾、真空干燥得到前述羧化多壁碳納米管。前述的過(guò)氧化氫與濃硫酸的混合溶液中過(guò)氧化氫和濃硫酸的體積比優(yōu)選為I: 2?4，進(jìn)一步的優(yōu)選為1: 3。
[0017]進(jìn)一步的，前述步驟S2中羧化多壁碳納米管分散在N，N—二甲基甲酰胺中制成懸浮液。
[0018]作為本發(fā)明的同一技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種采用前述的電化學(xué)傳感器或采用前述制備方法制得的電化學(xué)傳感器在檢測(cè)鉛離子中的應(yīng)用，包括以下步驟:
[0019]將適體探針滴加到電化學(xué)傳感器的玻碳電極的反應(yīng)端表面進(jìn)行充分反應(yīng)，待反應(yīng)完成后將待測(cè)溶液滴加在玻碳電極表面，待充分反應(yīng)后接入三電極系統(tǒng)的電解池中檢測(cè)電流值，根據(jù)鉛離子的濃度與電流值建立線性回歸方程:
[0020]Y= - (7.660±0.363) - (1.035±0.03118) x
[0021]其中，Y為對(duì)鉛離子檢測(cè)時(shí)的電流平均值，單位為A ； X為待測(cè)溶液中鉛離子的濃度值的自然對(duì)數(shù)，單位為M ;檢測(cè)下限為4.3X 10_15M。
[0022]進(jìn)一步的，前述應(yīng)用方法還包括亞甲基藍(lán)的添加步驟，適體探針在玻碳電極反應(yīng)端充分反應(yīng)后，再將亞甲基藍(lán)滴加在玻碳電極反應(yīng)端表面進(jìn)行充分反應(yīng)，待反應(yīng)完成后再進(jìn)行待測(cè)溶液的檢測(cè)，可提高電化學(xué)傳感器的靈敏度。進(jìn)一步的，電解池中的電解質(zhì)溶液優(yōu)選為ρΗ5.0?9.0的Tris-HCl緩沖液。
[0023]本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于:
[0024]本發(fā)明采用多壁碳納米管和納米金顆粒修飾玻碳電極，多壁碳納米管與納米金顆粒在玻碳電極反應(yīng)端表面形成復(fù)合材料，顯著提高了電化學(xué)傳感器的靈敏度和檢測(cè)性能。其中多壁碳納米管因?yàn)榫哂懈唠娮觽鲗?dǎo)性，提供大比表面積，保持生物活性等優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)秀的生物分子載體和信號(hào)傳遞媒介，可以改善電化學(xué)傳感器的靈敏度；納米金顆粒對(duì)生物分子有很好的親和能力和生物相容性，并且沉積在多壁碳納米管形成了更大的比表面積，為生物分子提供了更多吸附位點(diǎn)，能夠顯著提高生物傳感器和待測(cè)溶液間電子的轉(zhuǎn)移速度，快速獲得穩(wěn)定的響應(yīng)電流。
[0025]其次，本發(fā)明利用適體探針可與鉛離子形成化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的G-四聚體巰基的特性，將捕獲探針通過(guò)巰基吸附在納米金粒子的位點(diǎn)上，待捕獲探針完全吸附在納米金的位點(diǎn)上后，如果納米金上還存在為被吸附的位點(diǎn)，則加入巰基乙醇，封閉納米金粒子上未被巰基吸附的位點(diǎn)。接著加入適體探針，使適體探針與捕獲探針進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)形成DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，亞甲基藍(lán)鑲嵌在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的縫隙中。當(dāng)被檢測(cè)的水體中有鉛離子存在時(shí)，由于鉛離子與適體探針的結(jié)合力更強(qiáng)，使適體探針與捕獲探針?lè)蛛x，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)裂解，適體探針便與鉛離子形成化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的G-四聚體，同時(shí)亞甲基藍(lán)從DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中分離出來(lái)。適體探針和捕獲探針在裂解的過(guò)程中產(chǎn)生了電流變化，同時(shí)亞甲基藍(lán)的分離擴(kuò)大了電流的變化。由于電流變化的大小與裂解的程度有關(guān)，而裂解的程度又與鉛離子的濃度有關(guān)，本發(fā)明根據(jù)電流變化的原理制備電化學(xué)傳感器，可有效檢測(cè)水體中鉛離子的濃度。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0027](I)本發(fā)明提供的用于檢測(cè)鉛的電化學(xué)傳感器，綜合了多壁碳納米管、納米金、亞甲基藍(lán)以及DNA各自的性質(zhì)，具有高靈敏、快速響應(yīng)、高檢測(cè)精度及較強(qiáng)抗干擾性等特性。
[0028](2)本發(fā)明提供的一種電化學(xué)傳感器在檢測(cè)鉛離子中的應(yīng)用，操作簡(jiǎn)便，高效，檢測(cè)成本低，為水體中鉛的監(jiān)測(cè)和控制過(guò)程提供一種有效的分子生物學(xué)檢測(cè)方法。
[0029]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0030]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0031]圖1為實(shí)施例1的電化學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)及制備流程圖。
[0032]圖2為實(shí)施例1的多壁碳納米管修飾的玻碳電極檢測(cè)端表面的掃描電鏡圖。
[0033]圖3為實(shí)施例1的納米金/多壁碳納米管修飾的玻碳電極檢測(cè)端表面的掃描電鏡圖。
[0034]圖4為用差分脈沖伏安法檢測(cè)不同濃度的鉛得到的電流變化曲線圖。
[0035]圖5為鉛含量與電流變化的線性回歸圖。
[0036]圖6為電化學(xué)傳感器的選擇性對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0038]以下實(shí)施例中所米用的材料和儀器均為市售，其中CHI760B電化學(xué)系統(tǒng)購(gòu)于上海辰華儀器公司。[0039]實(shí)施例1
[0040]參見圖1，一種用于檢測(cè)鉛離子的電化學(xué)傳感器，包括一在三電極系統(tǒng)中用作工作電極的玻碳電極、適體探針和亞甲基藍(lán)。玻碳電極的檢測(cè)端表面修飾有多壁碳納米管，多壁碳納米管上沉積有納米金粒子，納米金粒子上連接有巰基修飾的捕獲探針。當(dāng)電化學(xué)傳感器用于檢測(cè)鉛離子時(shí)，適體探針與巰基修飾的捕獲探針通過(guò)互補(bǔ)配對(duì)形成雙鏈結(jié)構(gòu)，亞甲基藍(lán)(濃度為0.1mM)鑲嵌在巰基修飾的捕獲探針與適體探針形成的雙鏈結(jié)構(gòu)中。
[0041]亞甲基藍(lán)濃度還可以為0.1?0.5mM。
[0042]在本發(fā)明中捕獲探針和適體探針可以是任一可形成互補(bǔ)配對(duì)的氨基酸序列，為了獲得更強(qiáng)的電化學(xué)檢測(cè)信號(hào)，實(shí)施例1的捕獲探針為具有SEQ ID N0.1所述的核苷酸序列，具體為:
[0043]5， -CACCCACCCAC-SH-3，；
[0044]適體探針優(yōu)選為具有SEQ ID N0.2所述的核苷酸序列，具體為:
[0045]5， -GGGTGGGTGGGTGGGT-3，；
[0046]其中適體探針上的3’端的“GTGGGT”與捕獲探針5’端的“CACCCA”進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)。
[0047]實(shí)施例2
[0048]實(shí)施例1的電化學(xué)傳感器的制備方法。
[0049]將玻碳電極表面拋光，然后用水沖洗玻碳電極表面，再依次用硝酸、丙酮、水進(jìn)行超聲清洗，最后再用濃度為IOmM Tris-HCl緩沖液(Tris-HCl緩沖液中含有1.0M的KCl)沖洗，自然晾干，然后用于電化學(xué)傳感器的制備，具體的制備方法為:
[0050]S1、將多壁碳納米管進(jìn)行羧化處理得到羧化多壁碳納米管；具體步驟為:
[0051]將多壁碳納米管浸入過(guò)氧化氫與濃硫酸(濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98% )的體積比為I: 3的混合溶液中(過(guò)氧化氫和濃硫酸的體積比還可以為1: 2?4)，在溫度為50°C下超聲2.5h (超聲時(shí)間可以是2.5h以上)，然后分別用超純水與無(wú)水乙醇清洗至中性，抽濾，在溫度為60°C中真空干燥24h。
[0052]S2、將羧化多壁碳納米管懸浮液放入N，N- 二甲基甲酰胺中制備成濃度為1.0mg/HiL的懸浮液，然后將前述懸浮液滴加到玻碳電極的檢測(cè)端表面，在常溫下風(fēng)干得到多壁碳納米管修飾的玻碳電極。
[0053]S3、采用電化學(xué)沉積法將納米金粒子沉積在前述多壁碳納米管修飾的玻碳電極檢測(cè)端表面得到納米金/多壁碳納米管修飾的玻碳電極。
[0054]前述電化學(xué)沉積法中，電沉積法的初始電位為0V，采樣間隔為0.ls，沉積時(shí)間為60s。
[0055]S4、將納米金/多壁碳納米管修飾的玻碳電極插入濃度為1.0 μ M的巰基修飾的捕獲探針中(捕獲探針為具有SEQ ID N0.1所述的核苷酸序列)，捕獲探針通過(guò)化學(xué)反應(yīng)和靜電吸附在納米金上；然后插入濃度為2.0mM的巰基乙醇溶液中，使巰基乙醇封閉未被吸附的納米金。
[0056]S5、配制與捕獲探針的氨基酸序列互補(bǔ)的濃度為1.0 μ M的適體探針溶液(適體探針為具有SEQ ID N0.2所述的核苷酸序列)和濃度為0.1mM的亞甲基藍(lán)溶液，完成電化學(xué)傳感器的制備。
[0057]分別將S2步驟中制備得到的多壁碳納米管修飾的玻碳電極和S3步驟中制備得到的納米金/多壁碳納米管修飾的玻碳電極進(jìn)行電鏡掃描，掃描結(jié)果參見圖2、3。
[0058]從圖2、3中可以看出:玻碳電極上的多壁碳納米管分散均勻(圖2)，金納米粒子平鋪在多壁碳納米管上(圖3)。
[0059]實(shí)施例3
[0060]實(shí)施例1的電化學(xué)傳感器在檢測(cè)鉛離子中的應(yīng)用，具體的檢測(cè)方法為:
[0061]將適體探針滴加到電化學(xué)傳感器的玻碳電極的反應(yīng)端表面，37°C下反應(yīng)60分鐘，然后將濃度為0.1mM的亞甲基藍(lán)(亞甲基藍(lán)濃度可以為0.1~0.5mM)滴在玻碳電極的反應(yīng)端表面，37°C下反應(yīng)20分鐘；接著分別將鉛離子濃度分別為5.0X10_nM~1.0X10_14M的待測(cè)溶液滴加在玻碳電極表面，反應(yīng)30分鐘之后，接入三電極系統(tǒng)的電解池中，以pH為
7.4的Tris-HCl作為電解質(zhì)溶液，檢測(cè)電流值。
[0062]圖4 是鉛離子濃度分別為 OM (a)、1.0X KT14M (b)、5.0X KT14M(C)、1.0X KT13M (d)、
5.0X KT13M (e)、1.0 X KT12M (f)、5.0 X KT12M (g)、I X KT11M (h)與 5.0 X KT11M (i)的待測(cè)溶液的差分脈沖伏安曲線(DPV曲線)，圖5是鉛離子濃度與電流變化的線性回歸方程圖，從圖4和圖5中可知，鉛離子的濃度與電流值的線性回歸方程為:
[0063]Y= - (7.660±0.363) - (1.035±0.03118) x
[0064]其中，Y為對(duì)鉛離子檢測(cè)時(shí)的電流平均值，單位為A ； X為待測(cè)溶液中鉛離子的濃度值的自然對(duì)數(shù)，單位 為M ；R2 = 0.994 ;檢測(cè)下限為4.3X 10_15M(檢測(cè)下限按照按照3倍空白樣的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算)。
[0065]在實(shí)施例3中，電解池中的電解質(zhì)溶液還可以為pH5.0~9.0的TriS-HCl緩沖液；亞甲基藍(lán)溶液制備方法為:取0.007478g亞甲基藍(lán)溶于IOOmL的超純水中。
[0066]實(shí)驗(yàn)例I
[0067]為了進(jìn)一步驗(yàn)證本實(shí)施例的電化學(xué)傳感器及其檢測(cè)方法的檢測(cè)效果，現(xiàn)將三組鉛離子濃度分別為I X IO^moI 5 X IO^12moI.L—1、I X 10115mol.L—1的待測(cè)溶液用實(shí)施例1的電化學(xué)傳感器進(jìn)行測(cè)定(測(cè)定方法參照實(shí)施例3)，進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn)。
[0068]檢測(cè)步驟:采用實(shí)施例1的電化學(xué)傳感器對(duì)待測(cè)溶液進(jìn)行檢測(cè)。
[0069]將適體探針滴加到電化學(xué)傳感器的玻碳電極的反應(yīng)端表面，37°C下反應(yīng)60分鐘，然后將濃度為0.1mM的亞甲基藍(lán)滴在玻碳電極的反應(yīng)端表面，37°C下反應(yīng)20分鐘；接著將鉛離子濃度分別為IXlO-1W.L-1JXIO-12Iii0I.ΙΛ1Χ10-15πιΟ1.L—1的待測(cè)溶液滴加在玻碳電極表面，反應(yīng)30分鐘之后，接入20mL三電極系統(tǒng)的電解池中，以pH為7.4的Tris-HCl作為電解質(zhì)溶液，檢測(cè)電流值。根據(jù)所產(chǎn)生的電流信號(hào)的強(qiáng)弱對(duì)應(yīng)待檢測(cè)環(huán)境水樣中鉛離子的濃度及含量。檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
[0070]表1:三組環(huán)境樣品的回收率驗(yàn)證結(jié)果
[0071]
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測(cè)鉛的電化學(xué)傳感器，包括一在三電極系統(tǒng)中用作工作電極的玻碳電極，其特征在于，所述玻碳電極的檢測(cè)端表面修飾有多壁碳納米管，所述多壁碳納米管上沉積有納米金粒子，所述納米金粒子上連接有巰基修飾的捕獲探針，所述電化學(xué)傳感器還包括適體探針，所述適體探針與所述巰基修飾的捕獲探針通過(guò)互補(bǔ)配對(duì)形成雙鏈結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)傳感器，其特征在于，所述巰基修飾的捕獲探針為具有SEQ ID N0.1所述的核苷酸序列，所述適體探針為具有SEQ ID N0.2所述的核苷酸序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)傳感器，其特征在于，所述電化學(xué)傳感器還包括信號(hào)指示劑，所述信號(hào)指示劑鑲嵌在所述捕獲探針與適體探針形成的雙鏈結(jié)構(gòu)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電化學(xué)傳感器，其特征在于，所述信號(hào)指示劑為亞甲基藍(lán)，所述亞甲基藍(lán)濃度為0.1~0.5mM。
5.—種如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述電化學(xué)傳感器的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 51、將多壁碳納米管進(jìn)行羧化處理得到羧化多壁碳納米管； 52、將所述羧化多壁碳納米管配置成懸浮液，然后滴加到玻碳電極的檢測(cè)端表面得到多壁碳納米管修飾的玻碳電極； 53、將納米金粒子沉積在所述多壁碳納米管修飾的玻碳電極的檢測(cè)端表面得到納米金/多壁碳納米管修飾的玻碳電極； 54、將納米金/多壁碳納米管修飾的玻碳電極插入巰基修飾的捕獲探針中，使所述巰基修飾的捕獲探針吸附在納米金上；然后插入巰基乙醇溶液中，使巰基乙醇封閉未被吸附的納米金； 55、配制適體探針溶液,完成電化學(xué)傳感器的制備。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟SI中的所述羧化處理步驟為:將多壁碳納米管浸入過(guò)氧化氫與濃硫酸的混合溶液中超聲2.5小時(shí)以上，然后洗滌至中性、過(guò)濾、真空干燥得到所述羧化多壁碳納米管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述過(guò)氧化氫與濃硫酸的混合溶液中過(guò)氧化氫和濃硫酸的體積比為1: 2~4。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中羧化多壁碳納米管分散在N，N—二甲基甲酰胺中制成懸浮液。
9.一種用權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的電化學(xué)傳感器或采用權(quán)利要求5至8中任意一項(xiàng)所述制備方法制得的電化學(xué)傳感器在檢測(cè)鉛離子中的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟: 將適體探針滴加到電化學(xué)傳感器的玻碳電極的反應(yīng)端表面進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后將待測(cè)溶液滴加在玻碳電極表面進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)完成后接入三電極系統(tǒng)的電解池中檢測(cè)電流值，根據(jù)鉛離子的濃度與電流值建立線性回歸方程:
Y= - (7.660±0.363) - (1.035±0.03118) x 其中，Y為對(duì)鉛離子檢測(cè)時(shí)的電流平均值，單位為A ； X為待測(cè)溶液中鉛離子的濃度值的自然對(duì)數(shù)，單位為M ;檢測(cè)下限為4.3X 10_15M。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于:所述適體探針在與玻碳電極反應(yīng)端反應(yīng)完成后，再將亞甲基藍(lán)滴加在玻碳電極反應(yīng)端表面進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)完成后再進(jìn)行待測(cè)溶液的檢測(cè)；所述 電解池中的電解質(zhì)溶液為PH5.0~9.0的Tris-HCl緩沖液。
【文檔編號(hào)】G01N27/30GK104020204SQ201410275635
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】竺園, 曾光明, 章毅, 湯琳, 陳俊, 程敏, 郭遠(yuǎn), 袁玉潔 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)
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