[发明专利]便携式检测铅离子的电化学传感器及其应用

说明书

本发明公开了便携式检测铅离子的电化学传感器，主要由如下步骤制得：步骤一、将金纳米粒子镶嵌在氧化石墨烯与羧基化多壁碳纳米管的表面，得核酸适配体载体材料；步骤二、将壳聚糖溶液和所述核酸适配体载体材料溶液混合后，滴加在玻碳电极的表面，得修饰好的玻碳电极；步骤三、将巯基修饰的铅离子核酸适配体通过金硫键固定在修饰好的玻碳电极表面，得所述电化学传感器；以及电化学传感器的引用。本发明制备的便携式检测铅离子的电化学传感器具有可实现对铅离子进行简便、快速、准确的现场检测等优点。

技术领域

本发明涉及铅离子检测技术领域。更具体地说，本发明涉及一种便携式检测铅离子的电化学传感器及其应用。

背景技术

铅是人体非必要金属元素，人体微量暴露即存在生殖毒性、神经毒性和基因毒性。并且，铅相对于其他离子，铅不易排泄即一定的生物富集性。在人体富集后会引发肝肾损害等。目前，已经发展了多种铅离子检测方法，包括石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)，电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)和火焰原子吸收光谱法(FAAS)作为铅的国际检测方法，检测灵敏度、结果准确。然而这些方法需要专业的技术人员操作、依赖昂贵的实验室设备，同时存在样本前处理复杂、检测时间长等问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种便携式检测铅离子的电化学传感器及其应用，以实现对铅离子进行简便、快速、准确的现场检测。

为了实现本发明的目的和其它优点，提供了一种便携式检测铅离子的电化学传感器，主要由如下步骤制得：

步骤一、将金纳米粒子镶嵌在氧化石墨烯与羧基化多壁碳纳米管的表面，得核酸适配体载体材料；

步骤二、将壳聚糖溶液和所述核酸适配体载体材料溶液混合后，滴加在玻碳电极的表面，得修饰好的玻碳电极；

步骤三、将巯基修饰的铅离子核酸适配体通过金硫键固定在修饰好的玻碳电极表面，得所述电化学传感器。

优选的是，所述的便携式检测铅离子的电化学传感器，所述步骤一中包括，将5mg氧化石墨烯与10mg羧基化多壁碳纳米管加入pH为8.5的Trips缓冲液中，于80℃的下反应30min，静置冷却后将沉淀用去离子水洗涤2-3次，再将所得固体加入50mL的去离子水中，加入17mg的氯金酸，超声加热反应30min，再在磁力搅拌下加入5mL浓度为1.5mg/mL的冰NaBH₄溶液，加热至85℃搅拌1h，反应结束后再将所得固体用蒸馏水洗涤3次，无水乙醇洗涤3次，冷冻干燥12h，得所述核酸适配体载体材料。

优选的是，所述的便携式检测铅离子的电化学传感器，所述步骤二中包括，将1％的壳聚糖溶液与2mg/mL的核酸适配体载体材料溶液混合后滴加在干净的玻碳电极表面，自然晾干后，再用pH为8.0的trips缓冲液洗涤，得所述修饰好的玻碳电极。

优选的是，所述的便携式检测铅离子的电化学传感器，所述壳聚糖溶液与所述核酸适配体载体材料溶液的体积比为1:2。

优选的是，所述的便携式检测铅离子的电化学传感器，所述步骤三中包括，向所述修饰好的玻碳电极中加入50μmol/L的巯基修饰的铅离子核酸适配体溶液，孵育60min。

优选的是，所述的便携式检测铅离子的电化学传感器，所述巯基修饰的铅离子核酸适配体溶液的添加量为13μL。

本发明还提供了一种所述的便携式检测铅离子的电化学传感器的应用，将所述电化学传感器放入待测溶液中孵育，采用差分脉冲伏安法，测量所述待测溶液中的铅离子浓度。

优选的是，所述的便携式检测铅离子的电化学传感器的应用，所述待测溶液中铅离子浓度为0.05～200nmol/L。

优选的是，所述的便携式检测铅离子的电化学传感器的应用，所述待测溶液的孵育时间为80min。

本发明至少包括以下有益效果：