[发明专利]生物分子检测芯片及制备方法、生物分子的检测方法

说明书

本申请属于检测技术领域，尤其涉及一种生物分子检测芯片及其制备方法，以及一种生物分子的检测方法。其中，生物分子检测芯片的制备方法，包括以下步骤：获取纸基柔性基底，在所述纸基柔性基底的一表面设计参比电极图案、工作电极图案和对电极图案；在所述参比电极图案、所述对电极图案和所述工作电极图案的表面沉积导电油墨，干燥得到参比电极、对电极和工作电极；在所述工作电极的表面制备碳层，得到碳工作电极；在所述碳工作电极表面固定生物酶，得到生物分子检测芯片。本申请生物分子检测芯片的制备方法，工艺简单，成本低，原料安全无毒副作用，且检测灵活高效，适用范围广。

技术领域

本申请属于检测技术领域，尤其涉及一种生物分子检测芯片及其制备方法，以及一种生物分子的检测方法。

背景技术

酶生物电化学传感器是一种新型的分析检测仪器设备，具有精确度高，选择性强，速度快，体积小，造价低，操作简单和使用便利等特点，其核心部件是酶生物电化学传感芯片(简称生物分子检测芯片)。生物分子检测芯片的基本工作原理是通过与一个电子装置联用，测量一个工作电极和一个参比电极之间的由被检测成分所参与的氧化还原反应所产生的电信号，例如电流、电容或者电位差等，然后利用被检测成分与所测量的电信号之间的关联性进而完成对被检测成分的定量检测。工作电极表面一般附有包含一种或一种以上的生物酶的试剂层，该试剂层可以与被检测成分发生酶催化的氧化还原反应，由于酶通常具有强选择性，可以避免试样液体中其它组分的干扰，从而实现检测的准确性和高精确度。

目前，生物检测芯片多数应用变色法检测浓度，需要的检测设备复杂，需要专业的人员进行检测，成本高无应用场景受限。基于电化学的柔性检测芯片是在滤纸上进行凹印三电极图案，随后固定酶的方法。在滤纸上做印刷芯片需要利用溅射、涂附等方法进行疏水处理，制作过程复杂，由于亲水区固定导致随后的电路印刷难度高。凹印所需油墨要求高，且凹印设备昂贵复杂；三电极印刷时需要用到电学性能以及电动势更加稳定的Ag/AgCl印刷油墨作为参比电极，其成本相对于银油墨偏高；工作电极所用的碳电极，也需要普鲁士蓝改性，处理难度大；检测所需要的溶液内需加入剧毒的铁氰化钾作为电子转移介质。

发明内容

本申请的目的在于提供一种生物分子检测芯片及其制备方法，旨在一定程度上解决现有生物分子检测芯片制作工艺复杂，难度大，对材料要求高的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种生物分子检测芯片的制备方法，包括以下步骤：

获取纸基柔性基底，在所述纸基柔性基底的一表面设计参比电极图案、工作电极图案和对电极图案；

在所述参比电极图案、所述对电极图案和所述工作电极图案的表面沉积导电油墨，干燥得到参比电极、对电极和工作电极；

在所述工作电极的表面制备碳层，得到碳工作电极；

在所述碳工作电极表面固定生物酶，得到生物分子检测芯片。

进一步地，在所述碳工作电极表面固定生物酶的步骤包括：将至少一种生物酶与酶固定剂与和溶剂混合形成酶固定液后，沉积于所述碳工作电极的表面，干燥得到生物分子检测芯片。

进一步地，在所述工作电极的表面制备碳层的步骤包括：在所述工作电极的表面沉积碳油墨，干燥得到所述碳工作电极。

进一步地，所述导电油墨选自银油墨。

进一步地，所述酶固定液中，同一类生物酶的活性不低于1000U/mL。

进一步地，所述酶固定液中，所述酶固定剂的质量百分浓度为0.5％～1.5％。

进一步地，所述酶固定剂选自：戊二醛、全氟磺酸树脂中的至少一种。

进一步地，所述溶剂选自：磷酸盐缓冲溶液、去离子水中的至少一种。