[发明专利]一种电位选择比率光电化学生物传感器构建的方法

说明书

本发明提供了一种电位选择比率光电化学生物传感器构建的方法，步骤如下：步骤1、磷酸铋纳米颗粒(BiPO₄ NPs)及其与还原态氧化石墨烯复合物(BiPO₄‑rGO NCs)制备；步骤2、电位选择比率光电化学生物传感器构建。本发明构建的电位选择比率光电化学生物传感器，减少了外界光的强度、光源位置偏移以及光的波长的影响提供有效途径。

技术领域

本文发明一种构建具有高灵敏度、高选择性的电位选择比率光电化学生物传感器的方法，属于光电化学生物传感器构建领域。

背景技术

光电化学(PEC)传感因其低成本、快速检测以及简单的操作等优点越来越受到关注，被广泛应用于酶传感，DNA检测，免疫测定和环境监测，主要原理是在适当波长的光照射下，电子从价带(VB)激发到导带(CB)，激发的电子可以与空穴复合或通过电荷转移产生光电流。导带电子转移至电极产生阳极光电流，若转移至溶液中的电子受体则产生阴极光电流，电流极性可以由电极电位和溶液氧化还原物质改变。

对于PEC传感器，定量检测通常基于由目标物和光电化学活性底物或探针之间的相互作用引起的光电流变化。但是，光电流也易受到其他因素的影响，如电极和光源相对位置的改变，长期运行期间光强度的波动，具有轻微差异的缓冲溶液都可能导致光电流变化，这在跟踪水平检测中带来假的正或负误差。同时，这个问题也存在于其他检测技术中，例如荧光，电化学或电化学发光(ECL)传感器。近年来，比率传感器不仅可以提供用于校正与分析物无关因素的内置自校准，而且具有提供精确的和定量的分析的潜力，因此已经广泛应用。但到目前为止，几乎没有关于比率PEC传感器构建的报告。而已开发的波长分辨比率光电化学技术，在复杂环境中大大提高抗干扰能力，但是在大多数现有光电化学设备中不能满足连续光谱照射的要求，只能提供单波长或白光源。

如上所述，通过施加的偏置电压来调节光电流的大小和极性，使光电流在某个偏压中降低到零的电压被称为临界电压。这种现象提供了通过选择具有不同临界电压的两种光电化学活性材料构建比率光电化学传感器。

同时，赭曲霉素A(OTA)是一种在谷物，小麦，大麦，玉米，咖啡和葡萄酒中常见的真菌毒素污染物，利用磷酸铋纳米颗粒及与还原氧化石墨烯的纳米复合物构建检测OTA的比率PEC传感器，通过在两个临界电位下光电流的比率定量，该传感器可以有效地消除通常的干扰并且为OTA提供灵敏和可靠的PEC检测。

发明内容

本文旨在发明一种集高选择性、高灵敏度、低干扰等优点为一体的电位选择比率光电化学生物传感器直接检测赭曲霉素A(OTA)。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种电位选择比率光电化学生物传感器构建的方法，步骤如下：

步骤1、磷酸铋纳米颗粒(BiPO₄NPs)及其与还原态氧化石墨烯复合物(BiPO₄-rGONCs)制备：

首先，将氧化石墨烯(GO)置于去离子水中，超声1h至悬浮液；之后依次加入硝酸铋和磷酸二氢钠，分别搅拌1h；最后，放入高压反应釜中灼烧；冷却至室温，离心后，用温水和乙醇洗涤各三次；最后，干燥12h，从而得到BiPO₄-rGO NCs；

BiPO₄NPs除不加GO外，条件和步骤与上述一致；

所述氧化石墨烯，磷酸铋，磷酸二氢钠质量分别为7.5mg，0.121g，0.140g。

所述灼烧温度为160℃，12h。

步骤2、电位选择比率光电化学生物传感器构建：