[发明专利]一种四环素光电化学适配体传感器的制备方法及其检测装置

说明书

本发明属于生物传感检测技术领域，涉及一种四环素光电化学适配体传感器的制备方法及检测装置。具体为利用Bi₂S₃/g‑C₃N₄光敏材料的优异光电性能构建光电化学适配体传感器用于四环素的特异性检测。本发明中，利用Bi₂S₃光敏材料可见光吸收范围宽、带隙窄的优势，采用g‑C₃N₄掺杂形成Bi₂S₃/g‑C₃N₄异质结，通过抑制电子空穴重组，改善材料的光电化学性能，进而提高传感器的灵敏度。构筑的光电化学适配体传感器用于四环素检测的线性范围为0.01‑10nM，检测限为0.003nM。本发明构建的光电化学传感器灵敏度和选择性高、稳定性好，为实际样品中四环素的检测提供了良好的传感平台。进一步基于此传感平台，设计了一种便携式的光电化学检测装置，其操作简单、易于携带，拓宽了传感器的应用场景。

技术领域

本发明属于四环素检测领域，涉及一种便携式四环素光电化学适配体传感器的制备方法及其检测装置和检测方法。

背景技术

四环素，是一类含有骈四苯结构的广谱抗菌药物，其作为饲料添加剂被广泛的应用于养殖业、畜禽业、水生生物等领域。四环素的不规范使用会导致其在肉类产品中残留，并通过食物链在人体内蓄积从而影响人体骨骼牙齿生长，造成人体肝脏损伤。因此很有必要发展一种简单、快速、精确的四环素检测方法。

目前，常见的四环素检测的方法有色谱法(主要包括高效液相色谱串联紫外法，高效液相色谱串联质谱法等)和免疫分析法(主要包括酶联免疫分析法、胶体金免疫层析法)。色谱法是用于定性/定量检测四环素的最传统和最标准的方法，然而，昂贵的仪器和复杂的操作步骤限制了其在现场检测中的使用；免疫分析法，虽具有简单灵敏、特异性高等优点，但试剂盒一般重现性差、寿命短。因此，发展简便的分析方法用于四环素的精准检测很有必要。

光电化学适配体传感器是指在光照射下，利用电极界面的光敏材料为信号转换器，通过引入特异性元件适配体，产生受目标物影响的电信号。它具有其他方法无法比拟的优势，如：操作简单、背景信号小、特异性强、仪器易于便携化。由于光电化学适配体传感器的优良性能，其在食品、环境、医疗领域的痕量分析中具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明旨在利用Bi₂S₃光敏材料可见光吸收宽、带隙窄的优势，通过g-C₃N₄掺杂改善其光电化学性能，从而提高光电化学适配体传感器的检测性能，最终实现对四环素的高稳定性、高选择性及高灵敏度检测。针对目前实验室用电化学工作站和光源体积较大等不足，本发明提出了一种便携式的四环素光电化学检测装置。

一种检测四环素的光电化学适配体传感器的制备方法，包括如下步骤：

(1)g-C₃N₄纳米片的制备：

将10g的尿素加入方舟中，置于真空管式炉中反应，真空管式炉以5℃/min速率加热到550℃，并在550℃恒温4h，得到g-C₃N₄纳米片。

(2)Bi₂S₃/g-C₃N₄复合材料的制备：

将五水硝酸铋溶于乙二醇溶液中，磁力搅拌，使其完全溶解，得到溶液A,

将九水硫化钠溶于去离子水中，得到溶液B，

将尿素溶于去离子水中，得尿素溶液；