[发明专利]一种石墨烯-纳米金仿生免疫传感器对雌激素的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及到雌激素的检测，基于石墨烯-纳米金仿生免疫传感器对雌激素高容量，高选择性吸附，使之该修饰电极表面富集大量雌激素，通过电化学的方法测试其电极表面富集大量的雌激素，构建一个高灵敏度，高选择性的石墨烯-纳米金仿生免疫传感器，建立电化学基于仿生免疫传感器的测试方法，实现对雌激素的检测分析。

背景技术

当前，食品安全问题以受到各方面的关注，尤其是近年来过量使用激素作为食品添加剂，这些添加剂或者残留激素通过食物链进入人体，并且积累，难以降解等特点。在各项激素污染问题中，雌激素残留问题往往最容易受到忽视，而雌激素在人体内积累，可诱发人体癌变，对人体生殖与神经系统造成不可逆的影响。因此监测雌激素在食品中的残留量是一个行之有效的手段来控制食品中激素残留问题，所以建立一套高灵敏度，高效简单的检测方法测试食品中雌激素的含量已经成为当务之急。

目前，对雌激素的检测方法主要有气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、液相色谱-质朴联用法等。但是上述的一些仪器分析方法操作复杂，依赖大型昂贵的仪器，且样品前处理过程繁琐，时间长，仪器的操作需要专业技术人员。当前许多分析工作者提出生物免疫分析方法，基于生物免疫传感器高灵敏度，高选择性，构建生物免疫传感器对激素的分析检测，但是生物免疫传感器难以在复杂恶劣的环境中对激素的分离富集，且构建生物免疫传感器所需的抗体本身就是一种昂贵且难以长期保存的生物试剂，不适合大量在线富集检测分析。因此，建立一种灵敏，快速，简单且干扰小技术方法，为检测激素成为一种迫切的需要。

石墨烯是一种二维平面结构的物质，其优良的导电性，化学稳定性，巨大的比表面积这些优异的纳米材料独特的结构和性能，在生物医学，生命科学，食品分析科学以及化学分析领域都有着广泛的应用。仿生免疫传感器是基于生物免疫传感器相类似的概念提出来的，生物免疫传感器主要是针对不同抗原或者抗体通过生物免疫的分析方法检测其目标物质，但是一般生物抗原或者抗体难以在复杂恶劣的环境中继续保持其生物活性，这样对于构建生物免疫传感器是一个很大的难题。仿生免疫传感器的构造有别于生物免疫传感器，其主要是通过化学聚合的的方法实现；首先是待分析的目标物质(模板分子)与相应的功能单体通过氢键或者化学键合作用结合在一起，然后通过加入交联剂与引发剂将功能单体和模板分子通过溶液聚合的方式将目标物质固定在交联剂的网络之中，在通过洗脱的过程将固定在交联剂网络中的模板分子除去，这样就在交联剂网络中形成了与模板分子相匹配的空穴(印迹位点)，能够识别模板分子。仿生免疫传感器是基于传感器表面有大量的与目标物质结构相匹配的印迹位点，这样该传感器就能够识别目标物质并且能够将目标物质大量富集于传感器表面，通过一系列化学检测实现对目标物质的分析。因为其是通过化学合成的方法构建的传感器，其机械强度，化学稳定性能均很稳定，能够适应在高温，高压等恶劣环境中，克服了普通生物免疫传感器适应性差的问题，而传感器表面有大量的与模板分析相匹配的空穴，这样可以实现模板分子的高选择性。

在应用分析检测手段中，电化学的分析方法是一种常见的分析方法，其简单的仪器以及易于控制的实验操作，自被发展成为一种分析检测方法就一直被重视。电化学分析在环境监测，食品分析，生命分析领域，有着广泛的应用。构建高灵敏度的，高稳定性，高选择性的石墨烯-纳米金仿生免疫传感器，在传感器表面富集大量目标物质，通过电化学的分析方法实现目标物质的定量分析检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高灵敏度，简单，选择性高的检测雌二醇的仿生免疫传感器，通过该传感器实现对雌二醇的分析检测。

本发明是构建一个具有高灵敏度，高稳定性，高选择性的仿生免疫传感器，能够在复杂环境中选择性富集雌二醇，通过电化学的分析方法快速，在线检测雌二醇。

本发明所要解决的问题是，传统生物传感器的不稳定性，吸附容量低，实际操作困难等缺陷，通过化学的方法构建稳定的，高吸附容量，操作简单的仿生免疫传感器，在复杂的环境中富集雌二醇用于电化学分析检测。

本发明通过以下技术方案实现：

石墨烯-纳米金仿生免疫传感器的构建包括基底电极，其特征在于所述的基底电极表面修饰石墨烯后，在电极表面沉积纳米金组成石墨烯-纳米金复合修饰电极，然后在溶液中吡咯和雌二醇的作用通过循环伏安扫描的方法将吡咯电聚合于电极表面，雌二醇嵌入到聚吡咯的骨架之中，通过洗脱的方式，除去雌二醇分子，形成与之相匹配的空穴，构成针对雌二醇选择富集的石墨烯-纳米金仿生免疫传感器。

所述的基底电极为玻碳电极。