CN103675067A - 多壁碳纳米管修饰的mpo酶传感器电极纸片及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所设计的多壁碳纳米管修饰的MPO酶传感器电极纸片，包括基板，其特征是在基板上设有参比电极、工作电极和对电极，所述的工作电极依次设有碳纳米管与N,N-二甲基甲酰胺溶液超声复合薄膜、TMB电介质层和H2O2层；所述的参比电极和对电极为微型银/氯化银电极。这种电极纸片利用过氧化氢（H2O2）氧化四甲基联苯胺（TMB）的原理、MPO作为过氧化物酶的催化作用以及多壁碳纳米管（MWNTs）机械强度高、电子传导性好及化学性质稳定等优点，构建了一种新型的MPO电流型生物传感电极纸片，可用于床边快速检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于早期诊断急性冠状动脉综合症（acute coronary syndrome，ACS）的一次性纳米修饰型电化学生物传感器电极纸片及其制备方法，是对血清中髓过氧化物酶（Myeloperoxidase，MPO）浓度进行检测用于早期诊断ACS的电极纸片。
背景技术
血清MPO是由中性粒细胞或单核细胞激活以后分泌产生的一种血红素过氧化物酶。血清MPO在动脉粥样硬化斑块形成过程中大量存在，并且与动脉粥样硬化的不稳定性密切相关。目前临床主要通过检测血清中的肌钙蛋白I、肌红蛋白以及肌酸激酶同工酶来判别动脉粥样硬化斑块是否破裂，但这些指标都是在心肌梗死发生后才会变化的，而血清中MPO浓度水平,能预测早期心肌梗死及在随后的1～6个月内发生严重心血管疾病的危险性,因此，对MPO进行检测对避免急性冠脉综合症的发生具有重要意义。
目前，血清MPO测定可用酶联免疫吸附试验和放射免疫检测法,这两种方法需要实验室大型仪器检测并需配备专业人员，且检测时间相对较长。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种用于早期诊断ACS的MPO浓度，检测准确度高、操作简单、低成本的多壁碳纳米管修饰的MPO酶传感器电极纸片及其生产方法。
为了达到上述目的，本发明所设计的多壁碳纳米管修饰的MPO酶传感器电极纸片，包括基板，其特征是在基板上设有参比电极、工作电极和对电极，所述的工作电极依次设有碳纳米管与N,N-二甲基甲酰胺溶液超声复合薄膜、TMB电介质层和H2O2层；所述的参比电极和对电极为微型银/氯化银电极。
本发明所设计的多壁碳纳米管修饰的MPO酶传感器电极纸片的生产方法，是采用丝网印刷技术逐层印制而成，其特征是包含以下步骤：
a)以0.5mm厚PET板为基板，用双蒸水、丙酮清洗基板表面；
b)使用丝网印刷工艺，将银层、碳层和绝缘层依次印在基板上；90℃真空干燥箱内干燥处理15min；
c)将10mg羧基化的MWNTs分散在10ml0.2mg/ml的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，超声处理10min，制成1.0mg/ml的MWNTs分散液，取2μl该溶液均匀滴涂于电极纸片中间4mm2工作电极上，室温下干燥2h，得到碳纳米管与N,N-二甲基甲酰胺溶液超声复合薄膜，制成MWNTs-DMF/SPE电极；
d)将10mg TMB溶解在10ml无水乙醇中，制成1.0mg/ml的溶液，在工作电极上滴加3μl的此溶液，室温下干燥，形成TMB电介质层，制成TMB/MWNTs-DMF/SPE电极；
e)将3μl H2O2均匀滴涂在工作电极表面，4℃下干燥12h，得到H2O2层，制成H2O2/TMB/MWNTs-DMF/SPE电极。
其中所述的TMB为四甲基联苯胺。所述的DMF为N,N-二甲基甲酰胺。
本发明所设计的多壁碳纳米管修饰的MPO酶传感器电极纸片及其生产方法，利用过氧化氢（H2O2）氧化四甲基联苯胺（TMB）的原理、MPO作为过氧化物酶的催化作用以及多壁碳纳米管（MWNTs）机械强度高、电子传导性好及化学性质稳定等优点，构建了一种新型的MPO电流型生物传感电极纸片，可用于床边快速检测。同时，本发明利用传感器电极纸片采用酶电极反应原理，具有修饰过程简单，检测成本低、结果重复性好，出结果时间短的特点。使用本发明所得到的电极纸片，其检测范围可达：0～200ng／ml，检出限为0.05ng／ml，线性相关系数为0.9977，检测时间<2min。
附图说明
图1本发明中传感器电极纸片结构示意图
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1：
本实施例描述的多壁碳纳米管修饰的MPO酶传感器电极纸片，包括基板，在基板上设有参比电极1、工作电极2和对电极3，所述的工作电极依次设有碳纳米管与N,N-二甲基甲酰胺溶液超声复合薄膜、TMB电介质层和H2O2层；所述的参比电极和对电极为微型银/氯化银电极。
多壁碳纳米管修饰的MPO酶传感器电极纸片的生产方法，是采用丝网印刷技术逐层印制而成，包含以下步骤：
（1）以0.5mm厚PET板为基板。用双蒸水、丙酮清洗基板表面。
（2）使用丝网印刷工艺，将银层、碳层和绝缘层依次印在基板上；90℃真空干燥箱内干燥处理15min。
（3）将10mg羧基化的MWNTs分散在10ml0.2mg/ml的N,N-二甲基甲酰胺溶液（DMF）中，超声处理10min，制成1.0mg/ml的MWNTs分散液，取2μl该溶液均匀滴涂于电极纸片中间4mm2工作电极上，室温下干燥2h，得到碳纳米管与N,N-二甲基甲酰胺溶液超声复合薄膜，制成MWNTs-DMF/SPE电极。
（4）将10mgTMB溶解在10ml无水乙醇中，制成1.0mg/ml的溶液，在工作电极上滴加3μl的此溶液，室温下干燥，形成TMB电介质层，制成TMB/MWNTs-DMF/SPE电极。
（5）将3μl H2O2均匀滴涂在工作电极表面，4℃下干燥12h，形成H2O2层，制成H2O2/TMB/MWNTs-DMF/SPE电极。
使用时：
（1）样品处理，溶液配制。
（2）测试前：取3μl的MPO样品提取液滴入工作电极样品池中，反应2min。
（3）测试：仪器开机，在待检状态时将电极插入仪器接口。按键施加工作电压，催化反应开始。反应30s后，仪器自动读取响应电流，计算并显示出MPO浓度。
Claims (2)
1.一种多壁碳纳米管修饰的MPO酶传感器电极纸片，包括基板，其特征是在基板上设有参比电极、工作电极和对电极，所述的工作电极依次设有碳纳米管与N,N-二甲基甲酰胺溶液超声复合薄膜、TMB电介质层和H2O2层；所述的参比电极和对电极为微型银/氯化银电极。
2.一种如权利要求1所述的多壁碳纳米管修饰的MPO酶传感器电极纸片的生产方法，是采用丝网印刷技术逐层印制而成，其特征是包含以下步骤：
a)以0.5mm厚PET板为基板，用双蒸水、丙酮清洗基板表面；
b)使用丝网印刷工艺，将银层、碳层和绝缘层依次印在基板上；90℃真空干燥箱内干燥处理15min；
c)将10mg羧基化的MWNTs分散在10ml0.2mg/ml的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，超声处理10min，制成1.0mg/ml的MWNTs分散液，取2μl该溶液均匀滴涂于电极纸片中间4mm2工作电极上，室温下干燥2h，得到碳纳米管与N,N-二甲基甲酰胺溶液超声复合薄膜，制成MWNTs-DMF/SPE电极；
d)将10mg TMB溶解在10ml无水乙醇中，制成1.0mg/ml的溶液，在工作电极上滴加3μl的此溶液，室温下干燥，形成TMB电介质层，制成TMB/MWNTs-DMF/SPE电极；
e)将3μl H2O2均匀滴涂在工作电极表面，4℃下干燥12h，得到H2O2层，制成H2O2/TMB/MWNTs-DMF/SPE电极。
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