[发明专利]用于检测噻虫啉的免疫传感器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种化学检测技术领域的装置和方法，具体的是采用石墨烯纳米材料，应用于测定溶液中噻虫啉的免疫生物传感器及其制备方法。

背景技术

噻虫啉(Thiacloprid)为新烟碱类农药，是一种新的对刺吸口器害虫有高效的广谱杀虫剂。农药作为对环境和食品的重要污染源之一，越来越受到各国政府和公众的关注，有大约100多种化学农药会破坏人体激素平衡，很多的化学农药含有致癌物质；农药除了可造成人体的急性中毒外，绝大多数对人体产生的慢性危害，多是通过污染食品造成的。中国是农产品出口大国，中国出口的农产品由于农药残留量超过国际标准，影响了农产品的出口创汇和在国际市场上的竞争力，造成了很大的经济损失。因此，寻找噻虫啉快速准确的测定技术仍是人们的迫切希望，研究意义重大。

目前应用最多的噻虫啉的测定方法主要有液相色谱、液质连用法、高效液相色谱等。但是这些分析方法需要大型分析仪器，过程操作繁琐，不能实现现场检测。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于检测噻虫啉的免疫传感器及其制备方法，所述传感器通过石墨烯、纳米金颗粒和壳聚糖之间的有机结合，准确、高效的检测出溶液中的噻虫啉，其检出限可达纳克级，且检测方法简便、快速、对环境友好、同时也很经济。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于检测噻虫啉(3-(6-氯-3-吡啶基)甲基-1，3-噻唑啉-2-亚基)氰胺)的免疫传感器，包括电极、沉积在所述电极上的纳米金颗粒层、涂布于所述纳米金颗粒层上的石墨烯-壳聚糖层、涂布于所述石墨烯-壳聚糖层上的噻虫啉层、和涂布于所述噻虫啉层上的BSA层。

较佳的，所述电极为玻碳电极，优选经Al₂O₃粉末液打磨抛光后的玻碳电极，优选所述Al₂O₃的粒径为1.0和0.3μm；所述纳米金颗粒为LHAuCL₄，优选100mg/LHAuCL₄溶液；所述石墨烯-壳聚糖中所述石墨烯：壳聚糖的质量比为5∶2，优选所述壳聚糖为1mg/mL壳聚糖溶液；所述BSA为质量分数为5％的BSA溶液。

本发明还公开了一种制备所述免疫传感器的方法，包括以下步骤：

1、制备所述石墨烯-壳聚糖的混合溶液：

a.壳聚糖溶液的配制，将0.05M的HCL加热至80-90℃，加入壳聚糖，搅拌溶液，冷却后加入浓度为0.1M的NaOH，调节PH至7，制备得到壳聚糖溶液，优选使其浓度为1mg/mL；

b.将石墨烯溶于所述壳聚糖溶液中，优选石墨烯：所述壳聚糖溶液的比例为5mg∶2mL，超声分散，优选1h，制得石墨烯-壳聚糖悬浮液；

2、将电极，优选玻碳电极，经Al₂O₃粉末液打磨抛光后，分别在无水乙醇和水中各超声3min，优选1.0和0.3μm的Al₂O₃粉末液；

3、将所述电极上先沉积纳米金颗粒，然后将所述石墨烯-壳聚糖的悬浮液滴在电极上，再将噻虫啉溶液滴在电极上，37℃下烘干，最后置于37℃下浸泡在质量分数为5％的BSA溶液中30min。

在一较佳实施方式中，所述步骤3中所述沉积纳米金颗粒的方法为：将电极置于纳米金颗粒溶液中，优选100mg/LHAuCL₄溶液，在-0.2V电势下恒电位扫描60s。

在另一较佳实施方式中，优选所述噻虫啉溶液的浓度为0.2g/L。

本发明还公开了一种检测噻虫啉的方法：将所述免疫传感器浸入含有不同浓度的游离噻虫啉和效价浓度为1∶6400的噻虫啉的单克隆抗体的磷酸缓冲溶液中，优选磷酸缓冲溶液的pH为7.4，浓度为0.1mol/L；并于37℃孵育40min；用磷酸缓冲溶液冲洗后于2mM的K₃Fe(CN)₆溶液中进行差分脉冲伏安(DPV)扫描，扫描范围是-0.2V至0.5V，振幅0.05，脉冲宽度0.05s，取样宽度0.02s，脉冲周期0.2s，弛豫时间2s。