[发明专利]一种SnO2基电化学生物芯片及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及电化学领域，具体涉及一种SnO₂基电化学生物芯片，同时还涉及一种该SnO₂基电化学生物芯片的制备方法，同时还涉及其在乙烯利残留检测方面的应用。

背景技术

乙烯利(ethephon)在植物体内可分解产生乙烯,促进果实成熟，被作为催熟剂广泛用于蔬菜、水果等农作物中。根据农药毒性分级标准，乙烯利属于低毒植物生长调节剂(LD₅₀为4290mg/kg，大鼠，经口)(何瑞，等，植物生长调节剂使用中的安全问题，2003)。临床医学研究表明,一定浓度的乙烯利可引起局部及脑、肾损害(陈裕盛，等，植物刺激剂乙烯利剂急性中毒三例报告，1989)。因此，长期食用含有乙烯利残留超标的果蔬，会起消费者慢性中毒或病变，对消费者具有潜在的致癌、致畸及其它多方面的不利影响。

尽管，国内外对果蔬中乙烯利的残留提出了严格的限量要求，并对催熟剂残留量的检测进行了大量的研究，但是我国截至目前还没有颁布相应的检测标准及检测手段。因此，难以对菜农使用催熟剂进行有效监控，造成滥用、盲目违规使用催熟剂，为尽快制定催熟剂检测国家标准，研究先进的催熟剂检测方法尤为必要。

纳米SnO₂是一种典型的n型半导体材料，具有比表面积大、高活性、低熔点、导热性好等特点，进而具有很好的电性能、催化性能和光学性能而被广泛应用于气敏元件、半导体元件、电极材料、催化剂以及太阳能电池等方面。近年来，纳米SnO₂作为电化学传感器和生物传感器材料也有报道，如将SnO₂涂覆在导电玻璃上可作为葡萄糖生物传感器进行使用(liao,C,etal,sensorrs and actuators B-chemical,2007)；而复合有SnO₂纳米材料的石墨电极也可作为DNA芯片的敏感膜(Muti Mihrican，etal,colloids and surfaces B-biointerfaces,2011)；采用电化学沉积所制备出SnO₂纳米薄膜具有良好的DNA固定性质(Chu DeWei,etal,chemical engineering journal,2011)。但SnO₂作为食品安全检测生物芯片方面的应用未见报道。

发明内容

为了解决上述乙烯利残留问题，本发明的目的在于提供一种SnO₂基电化学生物芯片。

本发明的目的还在于提供了一种SnO₂基电化学生物芯片的制备方法及其应用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了一种SnO₂基电化学生物芯片，其所述的生物芯片中的采用三电极体系，以制备的SnO₂-硅复合电极作为工作电极，AgAgCl电极作为参比电极，Pt电极作为辅助电极。

本发明的技术方案还采用了一种SnO₂基电化学生物芯片的制备方法，包括以下步骤：

(1)液相直接沉淀法制备纳米SnO₂

将NaOH溶液和SnC_l4·5H₂O溶液进行水解反应，然后进行离心、干燥即得固体粉末的SnO₂；

(2)采用旋涂法将SnO₂纳米颗粒涂覆在硅片表面，作为乙烯利检测芯片敏感膜，组装为SnO₂-硅复合电极，并完成SnO₂基电化学生物芯片的组装。

所述步骤(2)中乙烯利溶液配制浓度为3.58×10-¹²mol/L。

本发明的技术还采用了一种生物芯片在对乙烯利残留检测中的应用；乙烯利的检测包括以下步骤：(1)制备铁氰化钾-亚铁氰化钾电解质溶液作为溶剂，配制乙烯利溶液；(2)乙烯利吸附行为通过电化学交流阻抗谱法对乙烯利吸附行为进行测试。