[发明专利]一种电化学生物传感器及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种电化学生物传感器，包括乙酰胆碱酯酶修饰电极，所述乙酰胆碱酯酶修饰电极包括由二氧化钛纳米管和沉积在二氧化钛纳米管表面上的纳米金构成的复合电极、以及通过附着在所述电极表面的壳聚糖‑戊二醛混合膜固定在所述复合电极的乙酰胆碱酯酶。本发明的电化学生物传感器对黄曲霉毒素B1进行检测，具有检测快速、操作简单、成本低、灵敏度高等优点。

技术领域

本发明涉及酶电化学生物传感器技术领域，尤其是涉及一种二氧化钛纳米管/纳米金/酶电化学生物传感器及其制备方法和用途。

背景技术

黄曲霉毒素(AFT)是主要由黄曲霉(aspergillus flavus)和寄生曲霉(a.parasiticus)产生的次生代谢产物，广泛存在于粮食中，特别容易污染花生、玉米、稻米、大豆、小麦等粮油产品。黄曲霉毒素主要有B1、B2、G1、G2等类型，其中以B1的毒性最强。黄曲霉毒素B1的极性毒性是氰化钾的10倍，砒霜的68倍，慢性毒性可诱发癌变，是一种人类肝癌的潜在致病源，致癌能力为二甲基亚硝胺的75倍，比二甲基偶氨苯高900倍。

检测黄曲霉毒素B1的传统分析方法，如薄层层析法、液相色谱法、酶联免疫法等已被广泛应用，虽然这些方法的对黄曲霉毒素的检测较为灵敏、可靠，但是存在仪器价格昂贵、检测耗时长或需要复杂的预处理步骤等缺点,为黄曲霉毒素的检测带来了不便之处。因此，发展快速、灵敏、高效的黄曲霉毒素B1检测方法具有重要意义。

近年来，纳米材料应用在黄曲霉毒素B1检测上的研究得到快速的发展。ChaudhuriC R.[Nanoporous Silicon Structures for Toxin Detection,[J].Comsol Com,2014,The Proceedings of 2012,COMSOL Conference in Bangalore]利用纳米多孔硅制备电阻抗传感器检测黄曲霉毒素B1，检测浓度低至100fg/mL。Joseph H.O.Owino[Electrochemical Immunosensor Based on Polythionine/Gold Nanoparticles forthe Determination of Aflatoxin B1[J].Sensors,2008,8(12):8262-8274]等利用聚硫瑾/金纳米颗粒制备电化学免疫传感器检测黄曲霉毒素B1，获得良好线性范围为0.6～2.4μg/mL，检测限为0.07μg/mL。

然而，仍然需要发展利用纳米材料的酶电化学生物传感器，以便快速、灵敏、高效地检测黄曲霉毒素。

发明内容

为了解决上述现有技术中的问题，本发明提供了以下技术方案。

本发明的第一个发明提供一种电化学生物传感器，包括乙酰胆碱酯酶修饰电极，所述乙酰胆碱酯酶修饰电极包括由二氧化钛纳米管和沉积在二氧化钛纳米管表面上的纳米金构成的复合电极、以及通过附着在所述电极表面的壳聚糖-戊二醛混合膜固定在所述复合电极的乙酰胆碱酯酶。

根据本发明的所述电化学生物传感器，其中所述乙酰胆碱酯酶修饰电极通过以下步骤制备：

S310，将所述复合电极浸泡在壳聚糖溶液中，然后干燥，得到表面附有壳聚糖膜的复合电极；

S320，将步骤S310的表面附有壳聚糖膜的复合电极浸泡在戊二醛溶液中，然后干燥，得到表面附有壳聚糖-戊二醛混合膜的复合电极；

S330，在步骤S320的表面附有壳聚糖-戊二醛混合膜的复合电极上滴加乙酰胆碱酯酶溶液，然后干燥，得到所述乙酰胆碱酯酶修饰电极。

根据本发明的所述电化学生物传感器，其中所述复合电极通过以下步骤制备：

S210，以钛片为阳极、铝片为阴极、0.2～1.0wt％氟化铵-丙三醇溶液为电解质，在15～30V，优选20V，电压下进行阳极氧化1～3h，优选2h，然后用超纯水清洗干净，500℃高温退火1h，得到二氧化钛纳米管；