三唑磷作为甲胺磷的替代品，是一种广谱有机农药，其广泛地用于防治虫害。然而，三唑磷具有强胃毒性和接触毒性，其残留物对环境与人类健康有着重要的影响。本发明专利技术通过采用二维纳米材料共修饰的方法固定乙酰胆碱酯酶于电极之上，提高了检测的灵敏度，实现了乙酰胆碱酯酶抑制剂三唑磷的定量检测。抑制剂三唑磷的定量检测。抑制剂三唑磷的定量检测。
【技术实现步骤摘要】
一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器
[0001]本专利技术属于有机磷检测领域，具体涉及一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器。
技术介绍
[0002]三唑磷作为甲胺磷的替代品，是一种广谱有机农药，其广泛地用于防治虫害。然而，三唑磷具有强胃毒性和接触毒性，其残留物对环境与人类健康有着重要的影响。传统的方法包括气相色谱和高效液相色谱对有机磷农药三唑磷进行分析与测试，具有较高的灵敏度与准确性，但是耗时较久且需要大型设备。为了提高检测效率，已经开发出了包括化学发光、荧光、电化学在内的多种方法。
[0003]三唑磷对于乙酰胆碱酯酶具有抑制作用，基于乙酰胆碱酯酶的生物传感器响应快，灵敏度高，仪器简单。通过将乙酰胆碱酯酶固定于电极表面，乙酰胆碱酯酶催化底物，并产生了电化学信号。但是目前对于乙酰胆碱酯酶如何牢固的修饰在电极上的报道较少，并还未见到过石墨相氮化碳等二维纳米材料共修饰乙酰胆碱酯酶的报道。
技术实现思路
[0004]本专利技术针对以上不足，以石墨相氮化碳二维纳米材料共修饰的方式固定乙酰胆碱酯酶在电极上，实现了对乙酰胆碱酯酶抑制剂三唑磷的定量检测，方法简便、灵敏。
[0005]本专利技术的技术方案如下：一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，由以下步骤制备而成：1）制备石墨相氮化碳溶液：将石墨相氮化碳与水混合后制成悬浮液，离心除去大颗粒物取上清；2）制备Tris
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HCl缓冲液：制备含有牛血清蛋白的Tris
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HCl缓冲溶液；3） 制备乙酰胆碱酯酶溶液：将乙酰胆碱酯酶溶于步骤2得到的Tris
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HCl缓冲溶液中，得到乙酰胆碱酯酶溶液；4）传感器制备：取步骤1得到的石墨相氮化碳溶液，滴加于抛光处理过的玻碳电极表面，自然晾干后浸入半胱氨酸溶液中，随后电极再用双蒸水冲洗后滴加步骤3得到的乙酰胆碱溶液，晾干后电极用磷酸缓冲溶液清洗，得所述三唑磷生物传感器。
[0006]进一步的，上述一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，所述步骤1中石墨相氮化碳与水混合后制成悬浮液的浓度为50-150mg/ml。
[0007]进一步的，上述一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，所述步骤2中含有牛血清蛋白的Tris
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HCl缓冲溶液的浓度为，每L缓冲液中含有0.1-0.3g牛血清蛋白。
[0008]进一步的，上述一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，所述步骤3中所述乙酰胆碱酯酶溶液的中乙酰胆碱酯酶的浓度范围为1-6U/ml。
[0009]进一步的，上述一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，所述步骤4中所述石墨相氮化碳溶液和所述乙酰胆碱溶液的体积相等，均为5-15ul。
[0010]进一步的，上述一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，由以下具体步骤制备而成：1）制备石墨相氮化碳溶液：将石墨相氮化碳与水混合后制成50-150mg/L悬浮液，离心除去大颗粒物取上清；2）制备Tris
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HCl缓冲液：制备含有牛血清蛋白的Tris
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HCl缓冲溶液；每L缓冲液中含有0.1-0.3g牛血清蛋白；3） 制备乙酰胆碱酯酶溶液：将乙酰胆碱酯酶溶于步骤2得到的Tris
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HCl缓冲溶液中，得到乙酰胆碱酯酶浓度范围为2-6U/ml的乙酰胆碱酯酶溶液；4）传感器制备：取步骤1得到的石墨相氮化碳溶液，滴加于抛光处理过的玻碳电极表面，自然晾干后浸入半胱氨酸溶液中，随后电极再用双蒸水冲洗后滴加步骤3得到的乙酰胆碱溶液，晾干后电极用磷酸缓冲溶液清洗，得所述三唑磷生物传感器；所述石墨相氮化碳溶液和所述乙酰胆碱溶液的体积相等，均为5-15ul。
[0011]进一步的，上述一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，由以下优选的步骤制备而成：1）制备石墨相氮化碳溶液：将石墨相氮化碳与水混合后制成100mg/ml浮液，离心除去大颗粒物取上清；2）制备Tris
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HCl缓冲液：制备含有牛血清蛋白的Tris
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HCl缓冲溶液；每L缓冲液中含有0.2g牛血清蛋白，以及50mM的Tris
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HCl；3） 制备乙酰胆碱酯酶溶液：将乙酰胆碱酯酶溶于步骤2得到的Tris
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HCl缓冲溶液中，得到乙酰胆碱酯酶浓度为4U/ml的乙酰胆碱酯酶溶液；4）传感器制备：取步骤1得到的石墨相氮化碳溶液，滴加于抛光处理过的玻碳电极表面，自然晾干后浸入半胱氨酸溶液中，随后电极再用双蒸水冲洗后滴加步骤3得到的乙酰胆碱溶液，晾干后电极用磷酸缓冲溶液清洗，得所述三唑磷生物传感器；所述石墨相氮化碳溶液和所述乙酰胆碱溶液的体积相等，均为10ul。
[0012]进一步的，上述一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器的测量方法，包括以下步骤：5）配制0.01-0.03M pH 为7-8的磷酸盐缓冲溶液,用此溶液溶解氯化乙酰硫代胆碱并使其终浓度为0.1-0.4mM；6）取步骤5溶液，配制不同浓度三唑磷的磷酸盐标准溶液，用于电化学信号的检测，通过0.6-0.7V之间峰电流的变化绘制标准曲线，根据待测样品相应电信号对照标准曲线，得待测样品中三唑磷的浓度。
[0013]进一步的，上述一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器的测量方法，包括以下优选的步骤：5）配制0.02M pH 为7.4的磷酸盐缓冲溶液,用此溶液溶解氯化乙酰硫代胆碱并使其终浓度为0.2mM；6）取步骤5溶液，配制不同浓度三唑磷的磷酸盐标准溶液，用于电化学信号的检测，通过0.65V左右峰电流的变化绘制标准曲线，根据待测样品相应电信号对照标准曲线，得待测样品中三唑磷的浓度。
[0014]进一步的，上述一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器的测量方法，所述三
唑磷的检测限为0.07uM。
[0015]进一步的，上述一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器的测量方法，所述步骤6中，不同浓度三唑磷的磷酸盐标准溶液中三唑磷的浓度分别为，0.05、0.1、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 uM。
[0016]进一步的，上述一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，及其测量方法，适合广泛的应用于环保、农业、生物等领域。
[0017]本专利技术的有益效果：（1） 本专利技术所述的一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，利用二维纳米材料石墨相氮化碳将乙酰胆碱酯酶牢固的修饰在玻碳电极上，制备方法简单，制备条件温和，成本低。
[0018]（2） 本专利技术所述的一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器的检测方法，检测方法简易，相应速度快，处理数据方便快捷，不需要大型设备，灵敏度高。
[0019]（3） 本专利技术所述的一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器对于三唑磷可以进行定量检测，检测限低至0.07uM,具有良好的应用推广价值，可以广泛用于环保、农业、生物等领域中三唑磷的残留的快速检测。
附图说明
[0020]附图1为制备得到石墨相氮化碳傅里叶红外谱图；附图2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，其特征在于，由以下步骤制备而成：1）制备石墨相氮化碳溶液：将石墨相氮化碳与水混合后制成悬浮液，离心除去大颗粒物取上清；2）制备Tris
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HCl缓冲液：制备含有牛血清蛋白的Tris
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HCl缓冲溶液；3） 制备乙酰胆碱酯酶溶液：将乙酰胆碱酯酶溶于步骤2得到的Tris
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HCl缓冲溶液中，得到乙酰胆碱酯酶溶液；4）传感器制备：取步骤1得到的石墨相氮化碳溶液，滴加于抛光处理过的玻碳电极表面，自然晾干后浸入半胱氨酸溶液中，随后电极再用双蒸水冲洗后滴加步骤3得到的乙酰胆碱溶液，晾干后电极用磷酸缓冲溶液清洗，得所述三唑磷生物传感器。2.根据权利要求1所述的一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，其特征在于；所述步骤1中石墨相氮化碳与水混合后制成悬浮液的浓度为50-150 mg/ml。3.根据权利要1所述的一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，其特征在于，所述步骤2中含有牛血清蛋白的Tris
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HCl缓冲溶液的浓度为，每L缓冲液中含有0.1-0.3g牛血清蛋白。4.根据权利要1所述的一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，其特征在于，所述步骤3中所述乙酰胆碱酯酶溶液的中乙酰胆碱酯酶的浓度范围为1-6U/ml。5.根据权利要求1所述的一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，其特征在于，所述步骤4中所述石墨相氮化碳溶液和所述乙酰胆碱溶液的体积相等，均为5-15ul。6.根据权利要求1所述的一种基于二维纳米材料的三唑磷生物传感器，其特征在于，由以下步骤制备而成：1）制备石墨相氮化碳溶液：将石墨相氮化碳与水混合后制成50-150mg/L悬浮液，离心除去大颗粒物取上清；2）...
【专利技术属性】
技术研发人员：郁惠珍，朱志强，苗向阳，
申请(专利权)人：苏州健雄职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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