[发明专利]一种基于双重信号放大的啶虫脒传感器及其检测方法

说明书

一种基于双重信号放大的啶虫脒传感器及其检测方法，包括适配体修饰层、纳米粒子双重信号放大层和电极基体，其中所述的纳米粒子双重信号放大层为还原性氧化石墨烯纳米银粒子材料和电沉积普鲁士蓝‑纳米金复合材料，其一方面能够增强传感器的导电性来加强信号输出，同时还增强传感器的氧化还原反应从而提高信号输出；所述的导电聚合物为复合材料；所述的电极基体为玻碳材质的电极基体；所述的适配体修饰层为啶虫脒适配体和牛血清白蛋白。本发明制备所得的传感器对现有机磷农药的检测线性范围为1 pM–1μM，传感器对啶虫脒的检测限为0.136 pM。

技术领域

本发明涉及一种基于双重信号放大的啶虫脒传感器及其检测方法，属于电化学生物传感器领域。

背景技术

目前农药残留问题引起了人们的广泛关注，因其已危及了人类健康和导致环境污染。啶虫脒作为一种新烟碱类杀虫剂已成为有机磷农药或其他常见农药的替代品，然而其广泛使用仍然成为人类健康的潜在危害物质之一。目前检测啶虫脒的方法有：气相色谱法、液相色谱法、酶联免疫法等。然而，每种方法都会存在如下的一种或多种缺点：设备昂贵、方法复杂、稳定性差、耗时、灵敏度不高、选择性一般等。因此，寻求一种方便、简便、快速、超灵敏以及高特异性的啶虫脒。

核酸适配体（Apt）以其目标物的多样性、易于操控及储存、便于修饰及信号放大、稳定性好等特性成为系统、简易、灵敏检测农药分子的有力武器，可以针对几乎任一种农药分子进行特异性检测。可以利用核酸适配体构建一种构建简便、快速、超灵敏、高特异性和环境友好电化学传感器。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种制备检测信号大、稳定性高、选择性好的适配体传感器，并用于啶虫脒的检测。

本发明的技术方案为：通过在玻碳电极固定还原性氧化石墨烯纳米银粒子材料和电沉积普鲁士蓝-纳米金复合材料，再滴加啶虫脒适配体，实现传感器的构建，然后用于有机磷农药的检测；包括如下步骤：（1）玻碳电极的预处理；（2）还原性氧化石墨烯-纳米银复合材料（rGO-AgNPs）的制备；（3）普鲁士蓝-纳米金（PB-AuNPs）复合薄膜沉积液和稳定液的制备；（4）适配体传感器的组装；（5）啶虫脒农药的测定。

优选地，（1）中所述电极为玻碳电极，其需要在氧化铝泥浆里研磨5min，用去离子水反复冲洗上述磨过的电极，超声清洗 1-3 次，每次 2-3 min，然后再分别用 1:1乙醇、1:1 硝酸以及蒸馏水超声 5 min，然后放入由5 mmol/L of [Fe(CN)6]3−/4−和 0.1 mol/Lof KCl组成的测试底液中，运用循环伏安法（CV）对其扫描（扫描电压为-0.6-+0.2 V，扫描速度为 0.05 V/s），所测得的两峰值电位差小于120 mV，得到性能稳定电极。

优选地，所述（2）rGO-AgNPs的制备过程：25mg氧化石墨烯溶于50ml去离子水，在40KHz、150W的条件下超声90分钟，使其完全溶解；将得到的氧化石墨烯分散液加入三口瓶（250ml）中，常温时加入20mg的AgNO3和0.275g的柠檬酸钠反应30分钟，升温至98摄氏度后加入350μl氨水（35%）和28mg水合肼（80%），搅拌反应4小时，趁热3000rpm/min离心15min，收集沉淀物；用去乙醇和去离子水多次清洗直至pH呈中性。

优选地，所述（3）中沉积液的制备过程：将 0.05 g 壳聚糖溶于 100 mL 1.0% 的醋酸溶液中，室温下搅拌3 h，配成 0.05% 壳聚糖溶液，使壳聚糖完全溶解；称取 0.0625 gFeCl3，0.0822 g K3[Fe(CN)6]，0.7455 g KCl以及 1 mL 浓盐酸加入 100 mL 上述得到的壳聚糖溶液中，在室温下超声分散，直至得到稳定的暗绿色分散液；再将制备好的 1 mL 的纳米金胶加入已混合好的上述溶液中，再在室温下超声分散 0.5 h 至完全溶解，备用。