[发明专利]一种基于氧化还原电势检测目标组分在受试组分中含量的方法

说明书

本发明公开一种基于氧化还原电势法检测目标组分在受试组分中含量的方法，包括以下步骤：第一电极与第一参比电极插入含有或不含有目标组分的受试组分中；第二电极与第二参比电极插入电化学探针溶液中，所述电化学探针溶液被用来产生第一电极和第二电极之间的化学势梯度；将第一电极和第二电极通过导线相连；测试第一参比电极和第二参比电极之间的开路电压值；根据标准曲线，确定目标组分的含量。该方法通过合理地选择电化学探针，使其满足阴极的还原电位正于阳极氧化电位，整个回路中的电化学过程可以自发进行，无需外加电压，进而避免氧化产物的产生，在长时间检测目标组分时，特别是5‑羟色胺这类严重污染电极的分析物质，表现出优越的稳定性。

技术领域

本发明涉及电化学分析检测技术领域。更具体地，涉及一种基于氧化还原电势法检测目标组分在受试组分中含量的方法。

背景技术

5-羟色胺(5-HT)、抗坏血酸、尿酸、多巴胺等还原性生物电活性物质在生物体各自扮演着重要角色，电化学方法因具有对生理环境干扰小、背景信号低以及出色的时空分辨率，所以基于植入式微型传感器的体内电化学方法非常适合直接检测这类还原性生物电活性分子。理想情况下，这类还原性生物电活性分子可以在碳电极表面直接氧化，产生电流作为信号输出。然而，在实践中，这类分子的电化学氧化过程是复杂的：例如5-HT随着氧化的发生，氧化产物迅速聚合成低聚物(主要是二聚体)，并通过π-π堆积吸附于电极表面，形成一层绝缘膜，影响电极传感性能。即使在短时程电化学检测中，这种电极钝化也会大大降低电流响应和灵敏度，从而影响电流型传感器分析检测。

近年来，研究人员利用表面含有较少含氧官能团的掺硼金刚石电极，在防止氧化产物吸附钝化电极方面似乎显示出了希望，但这些电极的大尺寸和低电子密度不利于脑内传感器的生物相容性和灵敏度。此外，电化学技术的发展也为解决污垢问题提供了不同的视角。通过施加超高电位或快速扫描速度，快速扫描循环伏安法(FSCV)可实现电极表面的清洁再生，或缩短停留时间以将产物污染影响降至最低。尽管这些方法具有实际应用的潜力，但氧化产物的持续累积仍然是长时程活体检测应用的最紧迫问题。因此，完全避免氧化产物的产生将是解决5-HT这类氧化产物严重污染电极的生物电活性分子电化学传感的基本挑战的最佳解决方案。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种基于氧化还原电势法检测目标组分在受试组分中含量的方法。

本发明第二个目的在于提供一种上述方法使用的电化学传感器。

本发明第三个目的在于提供一种基于氧化还原电势法的双极电极检测目标组分在受试组分中含量的方法。

本发明第四个目的在于提供一种检测活体环境中还原性物质的电化学传感器，特别是5-羟色胺这类氧化产物严重污染电极的分析物质的电化学传感器。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于氧化还原电势法检测目标组分在受试组分中含量的方法，包括以下步骤：

以第一电极为阳极，与第一参比电极一同插入含有或不含有目标组分的受试组分中；

以第二电极为阴极，与第二参比电极一同插入电化学探针溶液中，所述电化学探针溶液被用来产生第一电极和第二电极之间的化学势梯度；

将所述第一电极和第二电极通过导线相连；

测试所述第一参比电极和第二参比电极之间的开路电压值，根据标准曲线，确定目标组分的含量；

其中，所述第一参比电极和第二参比电极的材质相同。

优选地，所述标准曲线的绘制，包括以下步骤：

以第一电极为阳极，与第一参比电极一同插入含有不同浓度的目标组分的溶液中；