[发明专利]一种活体检测吲哚乙酸的微型比率型传感器及其构建方法与应用

说明书

本发明涉及微电极生物技术领域，具体涉及一种活体检测吲哚乙酸的微型比率型传感器及其构建方法与应用。本发明将碳纤维电极采用nafion/cytC/[Bmim][BF4]进行修饰，将cytC的氧化电流作为内置的校正信号，连同IAA的信号一起构成双信号输出，从而构建比率型传感器，显著提高IAA传感器的稳定性和重现性，从而实现植物活体IAA检测时的准确性及可靠性。

技术领域

本发明涉及微电极生物技术领域，具体涉及一种活体检测植物体吲哚乙酸的微型比率型传感器及其构建方法与应用。

背景技术

吲哚乙酸(IAA)是一种广泛存在的植物激素，在植物多种生理过程中发挥重要调节作用，如植物生长、细胞分裂、开花、凋亡、基因表达等，并且在对环境胁迫响应及适应过程中也发挥着重要作用，因此非常有必要对其进行精确的定量分析。传统的检测植物中IAA的方法包括高压液相色谱法、气相色谱-质谱法、电化学发光、毛细管电泳、酶联免疫吸附、放射免疫法等。这些方法需要通过采集植物样本、处理植物样本、浸提等繁琐的操作，然后进行离体检测。样本的采集通常会对植物造成较大的损伤甚至引起植物死亡，样本处理过程会造成某些物质的丢失，并且离体检测通常反映的是一种静态及累积的效果，不能反映植物激素在环境变化时的即时信息。因此急需发展植物样本中IAA的活体检测方法。

电化学传感器具有灵敏度高、选择性好、成本低廉、易于集成及便携等特点，因此尤其适合活体检测应用。但电化学传感器在应用过程中不可避免会受到环境及人为因素的影响，重现性较差，严重制约其实际应用。而活体研究中的生物样本更加复杂，因此急需发展重现性及可靠性较好的微型电化学传感器，以便应用于植物IAA的活体检测。

发明内容

针对现有检测技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种检测IAA 的微型比率型传感器，从而更好的应用于植物的活体研究。

本发明的方案如下：

一种可用于检测IAA的改性碳纤维电极的制备方法，包括如下步骤：

1)将碳纤维电极依次在丙酮、乙醇和水中超声处理(一般处理约3分钟)，然后在硫酸溶液中0-1V循环伏安扫描进行电化学预处理，直到得到理想的循环伏安图；

2)以离子液体1－丁基－3－甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim] [BF4])为溶剂，配制含细胞色素C(cyt C)的溶液；将步骤1)预处理的碳纤维在上述含cyt C的[Bmim][BF4])溶液中旋转浸渍，干燥；制得cyt C/[Bmim][BF4]修饰的碳纤维；

3)将该步骤2)制得的碳纤维浸入一定浓度的nafion(全氟磺酸- 聚四氟乙烯共聚物)溶液中，制成nafion/cytC/[Bmim][BF4]修饰的碳纤维电极，即为可用于检测IAA的改性碳纤维电极。

进一步地，步骤1)所述碳纤维直径一般为5-100μm左右，优选 10μm。

进一步地，步骤1)所述硫酸溶液浓度为0.5-1M，优选0.5M。

进一步地，步骤2)所述含cyt C的[Bmim][BF4])的溶液浓度为1-5mg/100ul；优选为2.5mg/100ul。

进一步地，步骤3)所述nafion溶液的浓度为2-5％(质量分数)，优选为2％。

具体地，上述可用于检测IAA的改性碳纤维电极，其制备方法包括如下步骤：

1)将碳纤维电极依次在丙酮、乙醇和水中超声处理，然后在浓度为0.5M-1M的硫酸溶液中0-1V循环伏安扫描进行电化学预处理，直到得到理想的循环伏安图；