一种基于金属有机框架杂化纳米片的电化学生物传感器及其用于检测汗液中乳酸含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于金属有机框架杂化纳米片的电化学生物传感器及其用于检测汗液中乳酸含量的方法；该传感器包括以下组分：(1)Cu

【技术实现步骤摘要】
一种基于金属有机框架杂化纳米片的电化学生物传感器及其用于检测汗液中乳酸含量的方法


[0001]本专利技术属于疲劳标志物电化学检测分析
，更具体地，涉及一种金属有机框架纳米片和乳酸氧化酶修饰三电极体系纸基电极的工作电极，以及利用该纸基电极检测乳酸的检测方法。

技术介绍

[0002]乳酸是由于运动过程中，体内葡萄糖的代谢过程中产生的中间产物。由于运动相对过度，超过了有氧运动的强度，而导致机体内产生的乳酸不能在短时间内进一步分解为水和二氧化碳，氧气供应不足而形成无氧代谢，从而导致大量的过度产物乳酸在体内形成堆积。乳酸堆积会无法通过正常的血液循环代谢，就会在体内堆积，挤压血管，阻碍血液的正常流通，出现肌肉酸胀、疼痛等症状。过多的乳酸堆积还有可能出现乳酸中毒，表现为低血压，过度通气，继而出现意识障碍、嗜睡、恶心、呕吐、心悸，严重者甚至会发生昏迷。
[0003]目前常用的检测乳酸的方法包括酸碱滴定法、EDTA定钙法、旋光法、层析检测法等。其中，高效液相色谱法(highperformanceliquidchromatography，HPLC)和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属有机框架杂化纳米片和乳酸氧化酶修饰三电极体系纸基电极，其特征在于，所述电极体系包括以下组分：修饰过的工作电极：碳电极；参比电极：Ag/AgCl；对电极：碳电极；其中，所述修饰过的碳电极能够对乳酸进行氧化还原反应。2.根据权利要求1所述的一种金属有机框架杂化纳米片和乳酸氧化酶修饰三电极体系纸基电极，其特征在于，所述金属有机框架杂化纳米片为Cu
‑
TCPP(Fe)/Au杂化纳米片，所述金属有机框架纳米2D
‑
MOF表面优选金纳米颗粒，所述金属有机框架杂化纳米片优选为Cu
‑
TCPP(Fe)2D MOF纳米片上长金。3.一种基于Cu
‑
TCPP(Fe)/Au杂化纳米片和乳酸氧化酶纸基电化学生物传感器，其特征在于，包括：Cu
‑
TCPP(Fe)/Au杂化纳米片；乳酸氧化酶；三电极体系的纸基电极；电化学工作站。4.根据权利要求3所述的一种基于Cu
‑
TCPP(Fe)/Au杂化纳米片和乳酸氧化酶纸基电化学生物传感器，其特征在于，所述Cu
‑
TCPP(Fe)/Au杂化纳米片通过以下方法制得：(1)称取36mg三水硝酸铜，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)150mg，量取三氟乙酸(1.0M)600μl，放于250ml圆底烧瓶中，量取180ml的N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)：乙醇(3：1)溶液加入容量瓶中；(2)然后在搅拌下，逐滴加入溶解在60ml DMF：乙醇(3：1)溶液中的四(4
‑
羧基苯基)氯化卟吩铁(Ⅲ)66mg；(3)将该混合溶液超声15min；(4)将圆底烧瓶放入水浴锅中，加热至80℃，然后保持反应4h；(5)拿出放置室温，离心15min，转速为10000转/min，得红色固体；(6)将得到的固体用20ml乙醇洗涤3次，加入乙醇后，振荡使其溶解，再超声5
‑
10min，使其完全溶解，离心15min，转速为10000转/min；(7)将最后离心得到的固体，加入无水乙醇溶解，振荡，超声5
‑
10min，使其完全溶解，然后将其混合在一起，混合均匀以后，4℃密封保存；(8)量取114ml Cu
‑
TCPP(Fe)纳米混合溶液(0.1mg/L)乙醇溶液加入试管中，量取1140μL HAuCl4(10mM)加入试管中，将混合物搅拌1min；(9)随后加入285μL冰的，刚配制的NaBH4水溶液(0.1M)，混匀即可；(10)将上述混合溶液放入离心机，离心15min，转速10000转/min，去掉上清液，得到固体；(11)加入20ml无水乙醇将此固体溶解，振荡，使其完全溶解，超声5
‑
10min，使其完全溶解，重复该过程2次；(12)将上清液移除，得固体；(13)将固体溶解于20ml无水乙醇中，振荡，超声5
‑
10min，使其完全溶解，4℃密封保存。5.一种基于Cu
‑
TCPP(Fe)/Au杂化纳米片和乳酸氧化酶纸基电化学生物传感器实时检测汗液中乳酸含量的检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)获取Cu
‑
TCPP(Fe)2DMOF金属有机框架纳米片；(2)将Cu
‑
TCPP(Fe)与三水合四氯金酸(HAuCl4)反应，从而形成Cu
‑
TCPP(Fe)/Au杂化纳米片；(3)将乳酸氧化酶用1xPBS溶液溶解后，在无菌条件下分装到离心管中，离心20s，放置于
‑
20℃保存；
(4)通过丝网打印技术制备三电极体系的纸基电极；(5)将步骤(2)所得Cu
‑
TCPP(Fe)/Au溶液滴涂到步骤(4)所得的纸基电极的工作电极上，放置于4℃冰箱中干燥；(6)向步骤(5)干燥后的工作电极上通过滴涂的方法修饰乳酸氧化酶，放置于4℃冰箱中干燥保存；(7)将步骤(6)修饰好的电极从冰箱中拿出，量取100μL乳酸标准溶液加入电极的工作区域；该区域为亲水区域；(8)测量步骤(7)所得反应产物溶液的电流信号，建立乳酸标准溶液浓度与电流信号的标准曲线；(9)将含有乳酸的待测液进行上述测试，将得到的电流信号值代入步骤(8)的标准曲线，计算待测液中乳酸的浓度。6.根据权利要求5所述的基于乳酸氧化酶和Cu
‑
TCPP(Fe)/Au双重...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑜，韩铁，高志贤，周焕英，彭媛，李双，韩殿鹏，任舒悦，秦康，吉光娜，
申请(专利权)人：军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所，
类型：发明
国别省市：