[发明专利]一种纸基光电化学分子印迹传感器的制备和应用

摘要

本发明涉及了一种纸基光电化学分子印迹传感器的制备及光电化学方法在氨基酸检测中的应用。通过蜡打印技术在纸芯片上制备工作区，并借助丝网印刷技术，印制三电极，通过多种方法去纸芯片的不同区域进行功能化，利用氨基酸分子印迹聚合物实验对光电信号的放大作用，借助电化学工作站，实现对谷氨酸和甘氨酸的高灵敏、便携式检测。

主权项

一种纸基光电化学分子印迹传感器的制备和应用，其特征是包括以下步骤：（1）在计算机上利用AI软件设计光电化学纸芯片的疏水蜡批量打印图案；（2）将纸芯片剪裁成A4大小的纸，利用蜡打印机将步骤（1）中设计的疏水蜡批量打印图案打印到A4纸上，随后将其放置到烘箱中加热直至蜡融化并浸透整个纸的厚度，形成疏水区域；（3）采用丝网印刷的方法，将工作电极、参比电极、对电极印刷图案依次印刷到步骤（2）中所得纸上，其中上端绿色部分为遮光区，下端绿色部分为工作区上面印有工作电极、参比电极和对电极，紫色部分为化学反应区，上下两个亲水区域分别为光电信号响应区域和检测区域；灰色部分为隔离区；（4）对步骤（3）中紫色部分光电信号响应区进行功能化，配置45~50 mM浓度乙酸锌种子溶液，多次滴加在亲水性区域，配置0.1~0.5 M的硝酸锌和六次甲基四胺溶液，搅拌30~60 min，将带有种子溶液的纸芯片放入带有生长液的50 mL高压釜中，将高压釜放入120~130゜C烘箱中12~24 h，反应完成后冷却到室温，取出纸芯片冲洗多次；（5）对步骤（3）中紫色部分中检测区域功能化，将亲水性区域通过种子溶液生长法生长上金纳米粒子，分别配置40 μL，0.1M，pH为5.2乙酸盐缓冲溶液含有6~10 μM谷氨酸、100~120 μM邻苯二胺和6~10 μM甘氨酸、100~120 μM邻苯二胺聚合溶液；将聚合溶液分别滴在紫色部分检测区域，通过三电极连接电化学工作站，选用循环伏安法在0.0~1.0 V电位范围内，在扫描速率为50 mV/s，扫描圈数为20，完成分子印迹聚合实验；（6）在步骤（5）的基础上，配置一定0.1 M浓度的二茂铁甲醇溶液，将二茂铁甲醇溶液滴加在将30 μL二茂铁甲醇溶液滴在光电信号响应区域，按照附图4方式叠加纸芯片，用365 nm紫外波长照射，依次通过叠加方法通过电化学工作站采用时间电流曲线检测光电强度；（7）分别绘制光电流强度与谷氨酸和甘氨酸浓度的标准曲线，完成氨基酸的测定。