[发明专利]一种基于铂/碳化硅纳米材料的生物传感器及其应用

摘要

本发明涉及一种基于铂/碳化硅纳米材料的生物传感器及其应用，属于电化学检测技术邻域。本发明按以下步骤实施：首先，以SiC、Glucost、ethanol、APTES、H2PtCl6、EDTA、NaOH、NaBH4、吡啶和柠檬酸钠为起始原料，分别采用水热的方法制备SiC‑NH2纳米材料以及采用常温还原的方法制备Pt NP@SiC‑NH2纳米复合材料；其次，用壳聚糖(CS)固定乙酰胆碱酯酶采用物理吸附将乙酰胆碱酯酶(AChE)固定在Pt NP@SiC‑NH2修饰的玻碳电极表面构建成电化学生物传感器。本发明的传感器在检测甲基对硫磷农药和西维因农药中的应用。本发明的有益效果在于：通过采用电化学与酶传感结合技术，成功实现了对甲基对硫磷和西维因两种农药的高灵敏检测，检测方法简单、样品用量少、响应快速、灵敏度高、稳定性好。

主权项

1.一种基于铂/碳化硅纳米材料的生物传感器，其特征在于该生物传感器经由如下过程构建得到：(一)Pt NP@SiC‑NH2纳米复合材料的制备①SiC‑NH2纳米材料的制备首先，100mg SiC溶于40mL的超纯水中，100mg葡萄糖溶于40mL的超纯水中,分别超声分散均匀后，转移到100mL的不锈钢高压反应釜中于180℃反应8小时，冷却至室温，用乙醇离心洗三次；然后，加入40mL乙醇和1mL 3‑氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌12小时过夜，用乙醇离心洗三次，冷冻干燥样品即得到SiC‑NH2纳米材料；②Pt NP@SiC‑NH2复合材料的制备首先，取2.0mg①制得的SiC‑NH2材料，加入到2.0mL 0.45mM H2PtCl6的溶液中；其次，加入5.0mL吡啶和1.0mL 0.01M柠檬酸钠到混合溶液中超声10分钟；最后，加入1.0mL 0.01M NaBH4溶液常温搅拌10h，之后12000rpm离心20分钟，用水洗三次，定容至10mg/mL，即得到Pt NP@SiC‑NH2复合材料；(二)玻碳电极表面预处理将直径为3mm的玻碳电极Glassy carbon electrode用1.0μm，0.3μm，0.05μm的Al2O3粉来抛光处理，依次用乙醇和二次蒸馏水超声清洗，放置于空气中自然干燥，然后在pH＝7.4的PBS溶液中于+1.75V恒电位下扫描300s，再于+0.3V～+1.25V和+0.3V～－1.3V之间循环扫描多次，待电流稳定后，用二次水冲洗电极并在空气中自然干燥备用；(三)电化学生物传感界面的构建(a)取1.0mL Pt NP@SiC‑NH2复合材料加入20μL 5％的Nafion溶液；(b)取6μL有5％Nafion溶液的Pt NP@SiC‑NH2悬浮液滴涂于预先处理好的玻碳电极表面，放在室温下干燥，即得到Pt NP@SiC‑NH2修饰玻碳电极，记为Pt NP@SiC‑NH2/GCE；(c)待Pt NP@SiC‑NH2修饰的玻碳电极干后再接着在电极表面滴涂4.5μL的乙酰胆碱酯酶和壳聚糖的混合物，其中乙酰胆碱酯酶为3μL和壳聚糖为1.5μL，于冰箱中4℃环境下干燥过夜，即得到乙酰胆碱酯酶‑壳聚糖/Pt NP@SiC‑NH2/玻碳电极。