[发明专利]一种尿素浓度快速检测方法及检测传感器和应用

权利要求书

1.一种尿素浓度快速检测方法，包括如下步骤：

(1)准备脲酶-纳米金复合材料、不同浓度的尿素溶液、790-820nm的红外激光、气压计；

(2)将一种浓度的尿素溶液加入到步骤(1)准备的脲酶-纳米金复合材料中，成为混合液；

(3)用步骤(1)所述红外激光照射步骤(2)所述混合液，利用该混合液中纳米颗粒的光热性能将光能转化为热能，使溶液升温，加速脲酶催化尿素分解为二氧化碳和氨气，并用气压计测出其气压值；

(4)记录步骤(3)的气压值；

(5)分别用不同浓度的尿素溶液重复步骤(2)到步骤(4)，得到不同的气压值；

(6)根据所述步骤(5)中得到的不同气压值分别对应的不同浓度的尿素溶液绘制成标准曲线对照图；

(7)将待检未知浓度的样本溶液加入到步骤(1)准备的脲酶-纳米金复合材料中，重复步骤(3)和步骤(4)，得到一气压值，用该气压值与步骤(6)所述的标准曲线对照图进行对照得知所述待检溶液的尿素浓度。

2.根据权利要求1尿素浓度快速检测方法，其特征在于制成所述脲酶-纳米金复合材料的制备包括如下步骤：

(1.1)分别取640μL且溶液浓度为100mM的对苯二酚溶液、40μL且溶液浓度为60mM的硝酸银溶液、40μL且溶液浓度为25mM的氯金酸溶液依次加入到18ml且溶液浓度为90mM的聚乙烯吡咯烷酮溶液中，震荡使溶液颜色由无色变化为蓝色至浅红砖色，加入200μL浓氨水，去除氯化银模板，得到球形中空多孔纳米金；

(1.2)将步骤(1.1)中的球形中空多孔纳米金与脲酶溶液混合，所述球形中空多孔纳米金浓度为0.05-0.10mg/mL，所述脲酶溶液浓度为0.10-0.20mg/mL，球形中空多孔纳米金与脲酶溶液以体积比为(1～2):(3～4)组装，使脲酶吸附于球形中空多孔纳米金，随后离心分离得到脲酶-纳米金复合材料，脲酶-纳米金复合材料中球形中空多孔纳米金粒径为100-130nm。

3.根据权利要求2所述的尿素浓度的快速检测方法，其特征是步骤(1.2) 脲酶溶液浓度为0.15mg/ml，脲酶-纳米金复合材料中球形中空多孔纳米金粒径为105nm，浓度为0.07mg/mL，球形中空多孔纳米金与脲酶溶液以体积比为1:3组装。

4.根据权利要求2或3所述的尿素浓度的快速检测方法，其特征是在步骤(1.2)中所述球形中空多孔纳米金和所述脲酶溶液，在离心管中、室温、摇床速度为500r的条件下反应8-12h，随后在13000rpm的转速下离心5min后去除游离的脲酶，用二次水溶解，得到脲酶-纳米金复合材料。

5.根据权利要求2所述的尿素浓度的快速检测方法，其特征是步骤(1.2)中所述脲酶溶液由pH在4-6之间的磷酸二氢钾缓冲溶液溶解。

6.根据权利要求1所述的尿素浓度快速检测方法，其特征在于：所述步骤(1)采用的脲酶-纳米金复合材料pH＝4-6，在红外激光照射下使脲酶-纳米金复合材料温度为60℃-70℃的条件下使用气压计测气压，在激光照射功率为1.5-2.5W/cm²，采用790-820nm的激光照射10-20min后读取气压计的读数。

7.根据权利要求6所述的尿素浓度快速检测方法，其特征在于：所述步骤(1)采用的脲酶-纳米金复合材料pH＝5.4，在红外激光照射下使脲酶-纳米金复合材料温度为60℃的条件下使用气压计测气压。在激光照射功率为2.0W/cm²，采用808nm的激光照射15min后读取气压计的读数。

8.一种根据权利要求1所述的尿素浓度快速检测方法，其特征是该方法用于检测人的体液中尿素浓度。

9.一种根据权利要求1所述尿素浓度快速检测方法获得的检测传感器，其特征在于，包括脲酶-纳米金复合材料、790-820nm的红外激光、气压计及所述标准曲线对照图。

10.根据权利要求9所述检测传感器，其特征在于所述气压计为便携式气压计。