[发明专利]基于液滴微流控的铂黑修饰电极生物传感器的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种基于液滴微流控的铂黑修饰电极生物传感器的制备方法，其特征在于具有以下的步骤 ：

a. 裸铂电极的配置及预处理：取长2 cm, 直径100 μm的铂丝，缠绕在长5 cm, 直径100 μm的铜丝上，并用导电胶固定，作为裸铂电极；将该电极放入 0.1 M 的硫酸中以Ag/AgCl 电极作为参比电极，铂电极为对电极，在-0.2～1.45V范围内扫循环伏安进行活化，扫速为 500 mv/s，扫描 40 圈, 用去离子水洗净；

b.铂黑修饰微电极的制备：利用恒电位技术将铂黑电沉积在上述处理好的裸铂电极上，电沉积溶液为0.1 M KCl, 2 mM H₂PtCl₆ 和1 mM Pb(Ac)₂ 溶液，Pb(Ac)₂作为晶体生长促进剂，沉积电位为-0.1 V, 沉积时间为10 min；将修饰后的电极在-0.2～1.45V范围内扫循环伏安进行活化，扫速为 500 mv/s，扫描 40 圈, 用去离子水洗净，并储存在去离子水中备用；

c.铂黑修饰电极生物传感器的制备：将由上述方法制备所得的铂黑修饰电极与微流控芯片结合组装。

2.微流控芯片是一种结合了液滴浓度梯度生成和电化学检测的芯片装置，其是由具有上下两层结构的微流控芯片组成，所用材质为聚二甲基硅氧烷（PDMS）。

3.微流控芯片下层是平板基片，厚度约3 mm；上层是含有通道的盖片，包括150μm深，300μm宽的液流通道和100μm深，100 μm宽的电极通道厚度约4 mm；上下两层基片相对封接，形成底层封闭的微通道网络；最后将铂黑修饰电极以及Ag/AgCl准参比电极插入电极微通道中，并用环氧胶固定。

4.权利要求1所述的生物传感器的用途或应用方法包括有：

a.在葡萄糖氧化酶活性检测上的应用：铂黑修饰的微米级铂丝电极作做为工作电极，Ag/AgCl电极作为准参比电极，在通道中引入葡萄糖氧化酶、葡萄糖和缓冲液，葡萄糖溶液的进样时间为30 s，进样量为 750 nL, 形成81个具有浓度梯度的液滴，液滴中葡萄糖的浓度范围为0.2～57 μM；液滴顺序流过电极，记录下电流-时间曲线，改变酶的浓度，得到不同浓度下葡萄糖氧化酶的反应动力学曲线；在葡萄糖浓度为 0.2～43.5 μM 范围内，得到电流与葡萄糖浓度的线性关系曲线，其线性相关系数r = 0.996，利用标准曲线法可以对葡萄糖进行分析检测。

5.b.重金属对酶抑制分析中的应用：在通道中引入浓度范围在0.2~57 uM的重金属离子Cu²⁺，Pb²⁺，Co²⁺与1.0 mg/L的葡萄糖氧化酶和1 mM葡萄糖溶液反应，采用计时电流法检测经重金属离子抑制后酶反应产生的双氧水的电化学信号；比较相同浓度下三种重金属离子的抑制效率；利用标准曲线法可以对重金属离子进行分析检测。