[发明专利]一种果糖非酶电化学传感器及其检测方法

说明书

本发明涉及一种新型的果糖非酶电化学传感器及其检测方法。将铂‑氧化石墨烯纳米花组装到工作电极上，制得基于此加工的果糖传感器。在中性溶液条件下，果糖与葡萄糖在铂‑氧化石墨烯纳米花的作用下具有不同氧化电位的特性，通过使用电化学安培法特异性识别果糖氧化信号可达到检测果糖的目的。本发明采用双工作电极模式的自参照记录方法在检测果糖的同时降低了干扰物对果糖检测结果的影响，为医疗和食品行业中果糖的检测提供了更快捷的方法。

技术领域

本发明涉及一种新型的果糖非酶电化学传感器及其检测方法，特别适用于中性溶液中果糖的简单快速检测，属于电化学传感器技术领域。

背景技术

在临床诊断和工业食品质量控制中，果糖含量的简单快速检测是非常重要的。现已有多种果糖的检测方法，例如液相色谱法、近红外光谱法和电化学方法。凭借操作简便、成本低廉和高时间分辨率等特点，近年来电化学检测方法备受关注。在过去的十年间，果糖的电化学检测主要借助酶基生物传感器。尽管酶基生物传感器对检测物质具有较高的选择性和敏感性，但在实际操作中，无法避免固有的不稳定性或环境依赖性、低重现性及成本较高等缺点，极大地限制了其作为生物传感器的广泛应用。为克服目前生物传感器的这些缺点，近年基于纳米材料发展起来的非酶电化学检测手段受到越来越多的关注。

迄今为止的文献显示，目前只有少数几种非酶传感器可用于果糖检测，它们在应用时存在不同程度的技术局限，最明显的技术缺陷是只能在强酸性或者强碱性溶液中才能检测到果糖，然而绝大多数临床样本均为中性溶液，这就意味着利用上述方法检测临床样品中的果糖含量就必须要对样品进行预处理，从而增加操作上不必要的复杂度和人为的干扰，还可能由于反应过程的复杂性而增加检测结果的不确定性。除此以外，还有一些非酶传感器需要借助差分脉冲伏安法等电化学方法进行果糖检测，这些方法对分析物的敏感性较高，但分析校准方法相对较复杂，检测速度也相对较慢。

发明内容

为了克服上述的技术缺陷，本发明提供一种新型的果糖非酶电化学传感器及其检测方法。

本发明采用如下技术方案：

一种果糖非酶电化学传感器，包括参比电极、对电极、双工作电极以及用于固定电极的基底，所述基底上设置有加液孔，

所述双工作电极包括：表面修饰有铂-氧化石墨烯纳米材料涂层的修饰电极和未修饰的裸电极。

在一些实施例中，所述修饰电极的铂-氧化石墨烯纳米材料涂层的厚度范围在1-5μm，例如2μm、3μm、4μm。

在一些实施例中，所述铂-氧化石墨烯纳米材料涂层通过在电极表面滴加铂-氧化石墨烯纳米材料溶液并干燥而形成。

在一些实施例中，铂的前驱体为四氯铂酸钾，四氯铂酸钾与氧化石墨烯的质量比为5-20∶1，例如8∶1、10∶1、12∶1、15∶1或18∶1。

在一些实施例中，所述铂-氧化石墨烯纳米材料为铂-氧化石墨烯纳米花或铂-氧化石墨烯纳米颗粒。

在一些实施例中，所述铂-氧化石墨烯纳米材料的粒径不超过100nm。

一种利用所述果糖非酶电化学传感器检测果糖中的方法。

在一些实施例中，所述果糖非酶电化学传感器的检测环境为生理性中性溶液，其pH值为6.8-7.8，例如7.0、7.2、7.4或7.6。

在一些实施例中，所述果糖非酶电化学传感器工作电压为0.5-1.0V，例如0.8V。

在一些实施例中，所述方法采用自参照记录方法，通过将修饰电极所测得电流减去未修饰的裸电极所测得电流，获得去除干扰物影响的特异性果糖电化学信号。

在一些实施例中，检测样品中果糖的浓度为0.1-100mM，优选为0.1-50mM。