本发明专利技术涉及一种生物纳米材料传感器电极及其制作方法、使用方法，属于生物纳米材料传感器技术领域。包括以下步骤：1、纳米碳管固定；2、酶固定。本发明专利技术采用的纳米碳管和铂黑纳米材料具有催化电化学反应的功能，将纳米碳管和铂黑纳米材料固定于传感器表面，可显著改进传感器的响应时间、灵敏度、线性响应范围和抗干扰能力，进而极大增强传感器的适用范围，相比较现有血糖计，该传感器电极具有实时检测，响应时间短至0.8秒，灵敏度高，最低可检测10?M葡萄糖，线性响应范围大（10?M–22mM葡萄糖），抗干扰能力强，可循环使用以及生产成本低廉等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于生物纳米材料传感器
技术介绍
现有电化学传感器使用酶作为生物识别分子，使用时，酶会特异性结合待测分子，将待测分子转换为可以被氧化的中间分子，然后在工作电压的作用下，该中间分子被氧化，产生电流，通过测量电流来测量待测分子的浓度。现有电化学传感器的缺点是敏感度低，线性响应范围窄，故实用价值极其有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种具有实时检测、响应时间短、灵敏度高、线性响应范围大、抗干扰能力强、可循环使用以及生产成本低廉的生物纳米材料传感器及其制作方法、使用方法。本专利技术是通过以下技术方案来实现的一种生物纳米材料传感器的制作方法，其特殊之处在于包括以下步骤1、纳米碳管固定将纳米碳管溶于浓度为0. 5-10%的Nafion溶液中，每毫升Nafion溶液中含有0. 5-10毫克的纳米碳管，超声分散该混合液1-3小时，获得黑色均勻分散液，取分散液均勻覆盖于钼金电极或者钼合金电极或者钼黑电镀得到的电极顶端表面，常温静置至晾干；电极分为顶端(待修饰的部分)和尾端，电极通过尾端连接到各种设备上，顶端是探头部分；所述Nafion溶液是聚四氟乙烯和全氟-3，6-二环氧-4-甲基_7_癸烯-硫酸的共聚物；所述钼合金电极为钼/铱合金电极或其他钼合金电极；所述钼黑电镀得到的电极制作方法如下将电极尾端连接到恒电位仪的负极，将钼线的一端连接到恒电位仪的正极，将电极的顶端和钼线置于电镀液中，用恒电位仪施加5-15V电压于电极和钼线之间，通电0. 1-5分钟，钼黑会形成于电极顶端表面，将电极取出，0-30°C下静置至晾干；所述电极为钼金电极、钼/铱合金电极或其他钼合金电极；所述电镀液的主要成分是浓度为0. 1-1. 0%的氯钼酸溶液；所述电镀液中还可加入乙酸铅，乙酸铅占电镀液总质量的0. 0001-0. 002% ；2、酶固定方法1 将氧化酶溶于缓冲液中制得混合溶液，其中，氧化酶占混合溶液总质量的0.1-10%，将上述步骤1)得到的电极顶端浸入该混合溶液中，常温静置，氧化酶被吸附到电极顶端表面的纳米材料中，将电极取出，即为制得的生物纳米材料传感器电极；所述混合溶液采用蒸馏水或者磷酸盐溶液作为缓冲液，磷酸盐缓冲液可由每6-10 gNaCl, 1. 0-1. 5g Na2HPO4, 0. 15-0. 25g KCl 及 0. 15-0. 25g KH2PO4 溶于 IL 蒸溜水中配得；所述氧化酶为葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶、酒精氧化酶、谷氨酸氧化酶、三磷酸腺苷混合酶中的任意一种，分别对应制得葡萄糖传感器电极、乳酸传感器电极，酒精传感器电极，谷氨酸传感器电极和三磷酸腺苷传感器电极；三磷酸腺苷混合酶是由甘油激酶和甘油-3-磷酸氧化酶按质量比3:(1-9)混合而成；或者方法2 将上述步骤1得到的电极顶端浸入到由氧化酶、戊二醛、缓冲液组成的混合溶液中，静置10分钟-2小时后，取出晾干，为制得的生物纳米材料传感器电极；氧化酶占混合溶液总质量的0. 1_10%、戊二醛占混合溶液总质量的0. 5-10%,为了保护混合溶液中的氧化酶，所述混合溶液中还加入有牛血清蛋白，牛血清蛋白占混合溶液总质量的0. 1-5% ；所述氧化酶为葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶、酒精氧化酶、谷氨酸氧化酶、三磷酸腺苷混合酶中的任意一种，分别对应制得葡萄糖传感器电极、乳酸传感器电极，酒精传感器电极，谷氨酸传感器电极和三磷酸腺苷传感器电极；三磷酸腺苷混合酶是由甘油激酶和甘油-3-磷酸氧化酶按质量比3:(1-9)混合而成；采用上述方法得到的生物纳米材料传感器电极。一种生物纳米材料传感器电极的使用方法，其特殊之处在于包括以下步骤将生物纳米材料传感器电极在测量葡萄糖等待测样品浓度时要在电化学检测平台上进行，电化学检测平台以Ag/AgCl电极为参比电极，生物纳米材料传感器电极为工作电极，常温下、缓冲液(指的是蒸馏水或者磷酸盐溶液)中进行，测量时，将恒定的电流电位+0. 5V施加于生物纳米材料传感器电极和Ag/AgCl参比电极之间，记录生物纳米材料传感器电极对已知浓度样品的安培响应，得到响应率(标定过程)，然后根据电流值与样品浓度成正比进行待测样品的定量测定，其间需不断搅拌缓冲液，当生物纳米材料传感器电极不使用时，在零下20°C至零上20 °C下贮存；缓冲液为蒸馏水或者磷酸盐缓冲液，磷酸盐缓冲液可由每6-10 g NaCl, 1.0-1.5gNa2HPO4, 0. 15-0. 25g KCl 及 0. 15-0. 25g KH2PO4 溶于 IL 蒸馏水中配得。本专利技术的一种生物纳米材料传感器电极及其制作方法，采用的纳米碳管和钼黑纳米材料具有催化电化学反应的功能，将纳米碳管和钼黑纳米材料固定于传感器表面，可显著改进传感器的响应时间、灵敏度、线性响应范围和抗干扰能力，进而极大增强传感器的适用范围，相比较现有血糖计，该传感器电极具有实时检测，响应时间短至0.8秒，灵敏度高，最低可检测10 μΜ葡萄糖，线性响应范围大(10 μΜ - 22 mM葡萄糖)，抗干扰能力强，可循环使用以及生产成本低廉等优点。具体实施例方式以下给出本专利技术的具体实施方式，用来对本专利技术做进一步的说明。实施例1本实施例的一种生物纳米材料传感器电极一葡萄糖传感器电极的制作方法，包括以下步骤若无特殊说明，所有溶液均由去离子水(电阻率18.2 MQ*cm)配制。51)、纳米碳管固定将纳米碳管溶于浓度为0. 5%的Nafion溶液中，Nafion溶液是聚四氟乙烯和全氟_3，6- 二环氧-4-甲基-7-癸烯-硫酸的共聚物，每毫升Nafion溶液中含有0. 5毫克的纳米碳管，超声分散该混合液1小时，获得黑色均勻分散液，取分散液均勻覆盖于钼/铱合金电极顶端表面，常温静置至晾干；电极分为顶端(待修饰的部分)和尾端，电极通过尾端连接到各种设备上，顶端是探头部分；2)、酶固定将葡萄糖氧化酶溶于蒸馏水中，其中，葡萄糖氧化酶占混合溶液总质量的0. 1%，将上述步骤1)得到的电极顶端浸入该混合溶液中，常温静置，葡萄糖氧化酶被吸附到电极顶端表面的纳米材料中，将电极取出，即得生物纳米材料传感器电极一葡萄糖传感器电极；一种生物纳米材料传感器电极一葡萄糖传感器电极的使用方法，包括以下步骤将生物纳米材料传感器电极一葡萄糖传感器电极在测量葡萄糖等待测样品浓度时要在电化学检测平台上进行，电化学检测平台以Ag/Agcl电极为参比电极，生物纳米材料传感器电极为工作电极，测量在25°C下、蒸馏水缓冲液中进行，测量时，将恒定的电流电位+0. 5V施加于生物纳米材料传感器电极和Ag/Agcl参比电极之间，记录生物纳米材料传感器电极对已知浓度样品的安培响应，得到响应率，然后根据电流值与样品浓度成正比进行待测样品的定量测定，其间需不断搅拌蒸馏水，当生物纳米材料传感器电极不使用时，在零下20°C下贮存于氧化酶磷酸盐缓冲液中；磷酸盐缓冲液可由每 6g NaCl, 1. Og Na2HPO4, 0. 15g KCl 及 0. 15g KH2PO4 溶于 IL 蒸馏水中配得。实施例2一种生物纳米材料传感器一乳酸传感器电极的制作方法，包括以下步骤1、纳米碳管固定将纳米碳管溶于浓度为5%的Nafion溶液中，Nafion溶液是聚四本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：石谨，戴维马歇尔·波特菲尔德，埃里克·斯科特·麦克勒莫，
申请(专利权)人：石谨，戴维马歇尔·波特菲尔德，埃里克·斯科特·麦克勒莫，
类型：发明
国别省市：
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