[发明专利]一种新型光电/可视化双模式传感器的构建方法及其在呕吐毒素检测上的应用

权利要求书

1.一种新型光电/可视化双模式传感器的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、制备光电材料二氧化钛三维氮杂石墨烯水凝胶TiO₂/3DNGH，备用；

步骤2、制备光电/可视化电极基底：

将ITO依次在甲苯、丙酮、乙醇和水超声清洗下，以去除表面可能吸附的杂质与有机污染物，在干净的ITO上激光刻蚀出可视化区域、对电极区域和工作电极区域；

步骤3、制备可视化电极：

在步骤2中ITO的可视化区域电沉积普鲁士蓝，形成可视化电极；

步骤4、制备对电极：

在步骤2中ITO的对电极区域电沉积Pt，形成Pt/ITO电极，作为对电极；

步骤5、修饰工作电极：

将步骤1中得到的TiO₂/3DNGH分散于N,N-二甲基甲酰胺DMF中，得到TiO₂/3DNGH分散液，将TiO₂/3DNGH分散液滴涂与ITO的工作电极区域，置于红外灯下烘干，得到TiO₂/3DNGH电极，作为工作电极；

步骤6、构建检测DON毒素的光电/可视化双模式适配体传感器件：

首先，在工作电极TiO₂/3DNGH/ITO上滴涂壳聚糖CHIT溶液，置于红外灯下烘干；接着，将戊二醛GA溶液滴于电极表面，并置于室温下反应，反应完毕后，用PBS淋洗，除去电极表面多余的GA；用PBS为溶剂配制DON适配体溶液，将DON适配体滴加在电极上，反应一段时间后，用PBS淋洗以除去过量的未吸附的适配体，然后滴加牛血清蛋白BSA溶液以封闭非特异性活性位点；最终得到适配体修饰的工作电极aptamer/TiO₂/3DNGH/ITO，与对电极Pt/ITO构成光电适配体传感器件和与显色区域构成光电致变色适配体传感器件的光电/可视化双模式适配体传感器。

2.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤1中，光电材料二氧化钛三维氮杂石墨烯水凝胶TiO₂/3DNGH的制备步骤为：将甘氨酸与硫酸钛加入氧化石墨烯分散液中，超声分散形成均匀的溶液A；将溶液A转移到高压反应釜并在烘箱中160～200℃下进行溶剂热反应10～14h，反应结束，待其自然冷却至室温后经过多次水洗，然后冷冻干燥，从而制备了固体产物TiO₂/3DNGH；

其中，溶液A中，甘氨酸、硫酸钛、氧化石墨烯分散液的用量比例为1g：2.4g：10mL，氧化石墨烯分散液浓度为2.0mg/mL。

3.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤3中，电沉积普鲁士蓝的具体步骤为：采用三电极体系：工作电极为ITO中的可视化区域、辅助电极为铂丝、参比电极为甘汞电极，在以KCl、HCl、K₃[Fe(CN)₆]和无水FeCl₃组成的沉积液中用循环伏安法电沉积普鲁士蓝，将制备完成的可视化电极置于温度为60℃的烘箱中过夜；

其中，电沉积参数设置为低压0.4V，高压0.8V，扫描速率100mV/s，扫描次数25次，电沉积600s结束后用纯水缓慢冲洗电极，60℃干燥一夜以备用；

所述沉积液中，KCl和HCl的浓度均为0.1mol/L；K₃[Fe(CN)₆]和无水FeCl₃的浓度均为0.0025mol/L。