CN105372321A - 基于目标分子发卡组装的铀酰离子传感器、其制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于链式扩增反应（HCR）和DNA酶的基于目标分子发卡组装的铀酰离子传感器、其制备方法及应用，目的在于解决目前传统检测铀的仪器存在分析成本高、设备昂贵、仪器笨重等缺点，现有用于探测水溶液中铀酰离子的化学和生物传感器存在灵敏度和选择性不高的问题。该传感器包括金电极、设置在金电极上的敏感层，敏感层为通过Au-S键修饰到金电极表面的铀酰离子特异性DNA酶。本发明首次提出了利用DNA酶和HCR放大策略来探测铀酰离子的方法，结合UO₂ ²⁺-特异性DNA酶和HCR放大技术，本发明的探测限值为20pM，能够超灵敏检测铀酰离子，有效解决了现有化学和生物传感器所存在的灵敏度和选择性不高的问题。同时，本发明具有简单、方便、易于携带，能实时、在线检测铀酰离子的浓度，具有较好的应用前景。

Description

基于目标分子发卡组装的铀酰离子传感器、其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及电化学传感器领域，尤其铀酰离子检测领域，具体为一种基于目标分子发卡组装的铀酰离子传感器、其制备方法及应用。

背景技术

一直以来，设计一种能与高灵敏和高选择性的分析仪器相媲美的金属离子传感器是一个巨大的挑战。由于很多金属离子的带电电荷、离子半径和其他性质都非常相似，致使在其它金属离子的干预下，准确探测超低浓度的金属离子困难很大(参考文献：Hitomietal.,2001；Nolanetal.,2003；Chenetal.,2005)。

铀作为重要的天然放射性元素，也是最重要的核燃料，具有化学毒性和放射性，因而在过去半个世纪里受到广泛关注。铀经浓缩后，被广泛应用于核能发电和核武器领域，因此人类暴露在铀环境中的几率大增，对人体存在长期的健康危害(Zoriyetal.,2010；etal.,2009；Jonesetal.,2007)。因此，需要对铀污染状态的评估和环境修复进行监测。

到目前为止，已有许多常规检测铀的技术，主要包括X-射线荧光光谱(参考Rathoreetal.,2008)、电感耦合等离子体原子发射光谱(参考Dejeantetal.,2014)、高效液相色谱(参考Jaisonetal.,2014)和质谱(参考Xuetal.,2014)等。虽然大部分基于前述方法的仪器具有灵敏度高和选择性好的特点，但这些仪器大都存在分析成本高、设备造价昂贵、仪器笨重等缺点，无法适用于现场实时探测的需要。因此，发展一种简单、方便、在线和实时探测铀的超灵敏分析方法变得十分迫切(参考Mehtaetal.,2011)。

在公开文献中，已经报道了一些可用于探测水溶液中铀酰离子的化学和生物传感器(参考Liuetal.,2007)，但大部分仍无法比拟传统仪器方法所具有高灵敏度和高选择性(参考Shuetal.,2015；Jarczewskaetal.,2014；Badretal.,2014；Beckeretal.,2009；Banerjeeetal.,2010；)。

为此，迫切需要开发一种简单、便携、在线和实时探测铀的、灵敏度高、选择性好的装置和/或方法。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对目前传统检测铀的仪器存在分析成本高、设备造价昂贵、仪器笨重等缺点，无法适用于现场实时探测的需要，而现有用于探测水溶液中铀酰离子的化学和生物传感器存在灵敏度和选择性不高的问题，提供一种基于目标分子发卡组装的铀酰离子传感器、其制备方法及应用。本发明首次提出了利用DNA酶和HCR放大策略来探测铀酰离子的方法，结合UO₂ ²⁺-特异性DNA酶和HCR放大技术，本发明的探测限值为20pM，能够超灵敏检测铀酰离子，有效解决了现有化学和生物传感器所存在的灵敏度和选择性不高的问题。同时，本发明具有简单、方便、易于携带，能实时、在线检测铀酰离子的浓度，具有较好的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于目标分子发卡组装的铀酰离子传感器，包括金电极、设置在金电极上的敏感层，所述敏感层为通过Au-S键修饰到金电极表面的铀酰离子特异性DNA酶，铀酰离子特异性DNA酶由酶链DNA和巯基修饰的底物DNA组成。

所述巯基修饰的底物DNA的序列为HS-(CH₂)₆TCCTCTAATACACTCACTATrAGGAAGAGATGGACGTG；所述酶链DNA的序列为CACGTCCATCTCTGCAGTCGGGTAGTTAAACCGACCTTCAGACATAGTGAGT。

前述铀酰离子传感器的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备反应液

在反应器中分别加入等摩尔量的巯基修饰的底物DNA和酶链DNA，再向反应器中加入含氯化钠的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液，调节pH值至5.0-6.0，旋涡振荡，使反应器内的组分混合均匀，得样品，将样品加热至80-90℃后，加热后的样品经2-4小时冷却至室温，得到反应液；

(2)装配

将金电极用氧化铝粉末在抛光布上抛光后，依次采用超纯水、无水乙醇超声洗涤，再将洗涤后的金电极放入硫酸溶液中进行电化学清洗，并用氮气干燥，再将干燥的金电极插入到步骤1制备的反应液中静置2～5小时，得第一金电极，然后用6-巯基正己醇浸泡第一金电极1～3h，去除第一金电极上特异性吸附的DNA，最后将用6-巯基正己醇浸泡后的第一金电极用PBS缓冲液清洗，即得铀酰离子传感器。

所述步骤1中，反应器采用1.5mL离心管，在1.5mL离心管中加入30-60μL80-120μM巯基修饰的底物DNA和等摩尔量的酶链DNA，再向离心管中加入800-1000μL含300-800mMNaCl的30-80mM2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液，调节pH值至5-6，旋涡振荡，使反应器内的组分混合均匀，得样品，将样品加热至80-90℃后，加热后的样品经2-4小时冷却至室温，得到反应液。

所述步骤2中，将金电极用0.05μm的氧化铝粉末在抛光布上抛光后，依次采用超纯水、无水乙醇超声洗涤2～8min，再将洗涤后的金电极放入0.5mol/L(即0.5M)的硫酸溶液中进行电化学清洗，并用氮气干燥，再将干燥的金电极插入到步骤1制备的反应液中静置3小时，得第一金电极，然后用6-巯基正己醇浸泡第一金电极2h，去除第一金电极上特异性吸附的DNA，最后将用6-巯基正己醇浸泡后的第一金电极用PBS缓冲液清洗，即得铀酰离子传感器。

前述铀酰离子传感器的应用，包括如下步骤：

A、将待测溶液滴到铀酰离子传感器表面；

B、将H₁和H₂分别加热至80-90℃保温5-8min后，分别在2-4小时内冷却至室温，分别得到H₁发卡结构、H₂发卡结构；

C、将步骤A中滴有待测溶液的铀酰离子传感器用超纯水洗涤后，将洗涤后的铀酰离子传感器插入含H₁发卡结构、H₂发卡结构的第一缓冲溶液中，进行杂交链式反应1.5-5小时；

D、将步骤C中经杂交链式反应后的铀酰离子传感器浸泡于第二缓冲液中5-20min，然后将浸泡后的铀酰离子传感器用超纯水清洗，去除铀酰离子传感器上非特异性吸附的亚甲基蓝；

E、将步骤D处理后的铀酰离子传感器进行方波伏安法测试，测定电流强度；

F、根据步骤E测定的结果，得出铀酰离子浓度；

所述H₁的序列为AATACACTCACTATGAATGAATAGTGAGTGTATTAGAGGA，所述H₂的序列为TCATTCATAGTGAGTGTATTTCCTCTAATACACTCACTAT；

所述步骤C中，第一缓冲溶液为含NaCl的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液，2-(N-吗啡啉)乙磺酸的摩尔浓度为30-80mmol/L，NaCl的摩尔浓度为0.3-0.8mol/L；

所述步骤D中，第二缓冲溶液为含亚甲基蓝的PBS缓冲液，PBS的摩尔浓度为8-12mmol/L，亚甲基蓝的摩尔浓度为15-25μmol/L；

所述第三缓冲溶液为8-12mmol/LPBS缓冲液。

所述步骤A中，将待测溶液滴到铀酰离子传感器表面反应8-12min。优选10min。

所述步骤B中，将H₁和H₂分别加热至80-90℃保温5min后，分别在2-4小时内冷却至室温，分别得到H₁发卡结构、H₂发卡结构。

所述步骤C中，第一缓冲溶液为含NaCl的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液，2-(N-吗啡啉)乙磺酸的摩尔浓度为30-80mmol/L，NaCl的摩尔浓度为0.3-0.8mol/L，第一缓冲溶液的pH值为6.5-7.5。

所述步骤D中，第二缓冲溶液为含亚甲基蓝的PBS缓冲液，PBS的摩尔浓度为10mmol/L，亚甲基蓝的摩尔浓度为20μmol/L。

所述步骤D中，将浸泡后的铀酰离子传感器用超纯水清洗10s。

所述步骤E中，将步骤D处理后的铀酰离子传感器转入第三缓冲溶液中进行方波伏安法测试，扫描电压范围为-0.40到0.00V，扫描振幅为50mV，得到电流强度；

所述第三缓冲溶液为10mmol/LPBS缓冲液，其pH值为7.2。

所述步骤F中，制作标准曲线，将步骤E测定的结果与标准曲线进行对比，得出铀酰离子浓度。

采用已知浓度的铀酰离子溶液代替步骤A中的待测溶液进行所述步骤B-E的测试，根据得到的电流强度作电流强度随铀酰离子溶液浓度变化的曲线，得到标准曲线；所述标准曲线中，铀酰离子溶液浓度为0.05nmol/L-4nmol/L。

针对前述问题，本发明提供一种基于目标分子发卡组装的铀酰离子传感器、其制备方法及应用，该铀酰离子传感器是一种超灵敏的传感器，能简单、方便、在线和实时探测铀的浓度。该铀酰离子传感器包括金电极、设置在金电极上的敏感层，其中，敏感层为通过Au-S键修饰到金电极表面的铀酰离子特异性DNA酶，铀酰离子特异性DNA酶由酶链DNA和巯基修饰的底物DNA组成。酶链DNA的序列为HS-(CH₂)₆TCCTCTAATACCTCACTATrAGGAAGAGATGGACGTG；巯基修饰的底物DNA的序列为CACGTCCATCTCTGCAGTCGGGTAGTTAAACCGACCTTCAGACATAGTGAGT。

本发明的铀酰离子传感器结合了DNA酶的高特异性和HCR放大的等温和无酶优点，通过铀酰离子特异性DNA酶和两个无标记分子发卡来探测铀酰离子，以实现铀酰离子的超灵敏探测。铀酰离子特异性DNA酶由酶链DNA(E-DNA)和巯基修饰的底物DNA(S-DNA)组成。

采用本发明的铀酰离子传感器检测铀酰离子时，DNA酶被先合成好，并通过Au-S键修饰到电极表面，即制备出铀酰离子传感器。当有铀酰离子存在时，铀酰离子会催化DNA酶剪切S-DNA，产生一条碎片DNA链，这条碎片DNA链会触发两个特定DNA分子发卡结构的杂交链式反应，最终在电极表面形成一条长链双螺旋DNA(记为dsDNA)。随后，将具有电化学信号的亚甲基蓝(MB)嵌入到形成的dsDNA中，通过电化学手段检测MB信号强度，从而间接探测铀酰离子浓度。当没有铀酰离子存在时，DNA酶中的S-DNA不会被剪切，完整的DNA酶不会触发分子发卡H₁和H₂的HCR反应。UO₂ ²⁺浓度不同，DNA酶剪切释放ssDNA量不同，一定时间内通过HCR生成dsDNA的量也不相同，导致产生的MB的信号不同。因此，通过监测MB电化学信号的变化可以间接实现铀酰离子的超灵敏探测。

综上，本发明提供一种新颖的铀酰离子传感器、其制备方法，以及基于UO₂ ²⁺-特异性DNA酶和HCR放大技术来实现超灵敏探测UO₂ ²⁺的传感方法。本发明结合分子发卡的HCR放大技术，UO₂ ²⁺选择性得到了很大改善。经过优化后，本发明传感器的探测限值为20pM，远远低于其他方法的探测限值。

本发明首次提出了利用DNA酶和HCR放大策略来探测铀酰的方法，同时通过选用相应的特异性酶，这种方法有望用于探测其他金属离子和小分子。同时，基于本发明铀酰离子传感器电化学方法便宜、容易使用和易于小型化的独特优点，很可能发展为一种可原位和实时探测铀酰离子的便携式商业传感器，用以评估环境污染和监测环境修复。

附图说明

图1是铀酰离子传感器制作、检测过程示意图。

图2是不同浓度的铀酰离子溶液的SWV图。

图3是标准曲线图。

图4是干扰离子测试结果图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

(一)原料

本发明的实施例中，所有化学试剂(硝酸铀酰、寡核苷酸、2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)和PBS缓冲液、亚甲基蓝(MB)和6-巯基正己醇(MCH))均为分析纯。将硝酸铀酰配制成10mM(即10mmol/L)储备液，使用前稀释至指定浓度。实验用水为超纯水(18.2MΩ·cm)。寡核苷酸购自生工生物工程上海(股份)有限公司，其序列如表1所示。

表1E-DNA、S-DNA和H₁、H₂分子发卡序列

(二)仪器

电化学工作站为CHI660D，使用经典的三电极系统进行电化学测量，金电极为工作电极，铂丝电极为辅助电极，Ag/AgCl电极为参比电极。方波伏安法(SWV)测量在10mMPBS缓冲液(pH7.2)中进行。电化学阻抗谱(EIS)的测量条件为含0.5MKCl(即0.5mol/LKCl)的1mMK₃Fe(CN)₆和K₄Fe(CN)₆缓冲溶液，测量频率范围为0.1Hz-10kHz。

实施例1

(1)铀酰离子传感器的制备和DNA酶催化剪切

在1.5mL离心管中加入50μL100μM巯基修饰的底物DNA和等摩尔量的酶链DNA，然后加入800-1000μL含300-800mMNaCl的30-80mMMES缓冲液(pH5-6)，旋涡振荡，混合均匀，得样品。样品被加热到80-90℃，随后2-4小时冷却到室温，得到反应液。

将金电极(直径＝3mm)用粒径为0.05μm的氧化铝粉末在抛光布上抛光后，依次用超纯水、无水乙醇超声洗涤3min，接着在0.5MH₂SO₄溶液中进行电化学清洗，然后用氮气干燥。再将氮气干燥后的金电极插入到前述制备的反应液中组装3个小时，如图1所示。

接着用1mM(即1mmol/L)MCH(6-巯基正己醇)处理电极2h，以除去非特异性吸附的DNA。将修饰好的电极立即用PBS缓冲液清洗，即得铀酰离子传感器。然后，将适量的UO₂ ²⁺溶液滴加到铀酰离子传感器表面，室温反应10min。

(2)杂交链式反应(即HCR反应)，如图1所示。

DNA酶断裂反应进行完之后，用超纯水洗涤铀酰离子传感器(以下简称电极)表面，在10μLH₁和10μLH₂的缓冲液(50mMPBS含0.3-0.8MNaCl，pH＝6.5-7.5)中进行HCR反应2-4h。H₁和H₂在使用前先分别加热至80-90℃反应5min，2-4小时内逐渐冷却至室温，形成H₁发卡结构和H₂发卡结构。

当有UO₂ ²⁺存在时，UO₂ ²⁺会催化DNA酶剪切S-DNA，产生一条碎片DNA链，这条碎片DNA链会触发两个特定DNA分子发卡结构的杂交链式反应，最终在电极表面形成一条长链双螺旋DNA(dsDNA)。

图1中，1、2、3、1*、2*、3*代表发卡DNA－H₁和H₂的DNA序列片段，H₁的序列(5’to3’)为AATACACTCACTATGAATGAATAGTGAGTGTATTAGAGGA，空格将其划分为4个序列片段，每个序列片段分别为2*、3、2、1；H₂的序列(5’to3’)为TCATTCATAGTGAGTGTATTTCCTCTAATACACTCACTAT，空格将其划分为4个序列片段，每个序列片段分别为3*、2、1*、2*。

(3)MB嵌入和电化学检测

MB是一种有机染料，由于其与ssDNA和dsDNA的不同交互作用，常被用作电子传递介质。MB的电化学信号大小反应了杂交反应的程度。将上述电极浸泡在含20μMMB的10mMPBS缓冲液中反应5-20min，MB则会嵌入到dsDNA的碱基对中，如图1所示。嵌入后的电极用超纯水清洗10s，去除非特异性吸附的MB，随后将电极转入到10mMPBS缓冲液中(pH7.2)进行SWV测试，扫描电压范围从-0.40到0.00V，扫描振幅为50mV。

(4)UO₂ ²⁺电化学生物传感器的性能分析

在前述最优化的条件下，通过测试UO₂ ²⁺浓度来评估传感器性能。

图2为在10mMPBS中，不同铀酰离子浓度的溶液所得到的SWV(即方波伏安法)图的叠加：(a)0.05nM，(b)0.1nM，(c)0.2nM，(d)0.5nM，(e)1nM，(f)2nM，(g)4nM。图2中，从上至下依次为曲线a、b、c、d、e、f、g。

图3为图2中所测得的电流与铀酰离子浓度的标准曲线图。

UO₂ ²⁺浓度在0.05nM-4nM范围内展现出很好的线性关系。线性函数表达式为I＝-0.606-0.647C(I为电流强度(μA)，C为UO₂ ²⁺浓度)，线性相关系数为R₂＝0.994。最低检出限为20pM(3倍空白样品标准偏差)，远远低于美国环保署(USEPA)规定的环境中UO₂ ²⁺存在的最大水平(130nM)。因此，本发明的传感器完全满足UO₂ ²⁺检测要求。

(5)传感器的重复性

通过测试6组5nMUO₂ ²⁺的平行试验的相对标准偏差(RSD)来估算本申请提出的传感器的重复性。批间和批内的相对标准偏差分别为3.3％和3.5％，结果表明：本发明的传感器满足了重复性要求。

(6)传感器的选择性分析

在前述优化条件下，本申请还研究了其它离子对传感器性能的影响，如图4所示。

约为UO₂ ²⁺浓度100倍的干扰离子(Mg²⁺,Ca²⁺,Zn²⁺,Pb²⁺,Cu²⁺,Fe²⁺,Co²⁺,Sn²⁺)的SWV信号强度大大低于UO₂ ²⁺。结果表明：本发明的传感器具有很好的UO₂ ²⁺选择性，能从复杂的金属离子样品中区分UO₂ ²⁺。

(7)河水中的UO₂ ²⁺分析

为了进一步验证本发明提出的铀酰离子传感器在河水中的实用性，将河水过滤后作为溶液载体，并向溶液中加入已知一定量的UO₂ ²⁺进行测量。分别测量了三个含0.05nM，1nM和4nMUO₂ ²⁺的样品，测量结果如表2所示。

表2用设计的传感器探测河水中UO₂ ²⁺

样品	加入量/nM	测得量/nM	Recovery/％	RSD/％
					1	0.05	0.048	96.0	4.37
2	1	0.946	94.6	2.75
					3	4	3.936	98.4	3.58

测量结果表明：回收率范围为94.6％-98.4％，RSD为2.75％-4.37％。这进一步表明，本发明有望用于实际样品分析。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.基于目标分子发卡组装的铀酰离子传感器，其特征在于，包括金电极、设置在金电极上的敏感层，所述敏感层为通过Au-S键修饰到金电极表面的铀酰离子特异性DNA酶，铀酰离子特异性DNA酶由酶链DNA和巯基修饰的底物DNA组成。

2.根据权利要求1所述基于目标分子发卡组装的铀酰离子传感器，其特征在于，所述巯基修饰的底物DNA的序列为HS-(CH₂)₆TCCTCTAATACACTCACTATrAGGAAGAGATGGACGTG；所述酶链DNA的序列为CACGTCCATCTCTGCAGTCGGGTAGTTAAACCGACCTTCAGACATAGTGAGT。

3.根据权利要求1或2所述铀酰离子传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）制备反应液

在反应器中分别加入等摩尔量的巯基修饰的底物DNA和酶链DNA，再向反应器中加入含氯化钠的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液，调节pH值至5.0-6.0，旋涡振荡，使反应器内的组分混合均匀，得样品，将样品加热至80-90℃后，加热后的样品经2-4小时冷却至室温，得到反应液；

（2）装配

将金电极用氧化铝粉末在抛光布上抛光后，依次采用超纯水、无水乙醇超声洗涤，再将洗涤后的金电极放入硫酸溶液中进行电化学清洗，并用氮气干燥，再将干燥的金电极插入到步骤1制备的反应液中静置2~5小时，得第一金电极，然后用6-巯基正己醇浸泡第一金电极1~3h，去除第一金电极上特异性吸附的DNA，最后将用6-巯基正己醇浸泡后的第一金电极用PBS缓冲液清洗，即得铀酰离子传感器。

4.根据权利要求3所述铀酰离子传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，反应器采用1.5mL离心管，在1.5mL离心管中加入30-60μL80-120μM巯基修饰的底物DNA和等摩尔量的酶链DNA，再向离心管中加入800-1000μL含300-800mMNaCl的30-80mM2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液，调节pH值至5-6，旋涡振荡，使反应器内的组分混合均匀，得样品，将样品加热至80-90℃后，加热后的样品经2-4小时冷却至室温，得到反应液。

5.根据权利要求1-4任一项所述铀酰离子传感器的应用，其特征在于，包括如下步骤：

A、将待测溶液滴到铀酰离子传感器表面；

B、将H₁和H₂分别加热至80-90℃保温5-8min后，分别在2-4小时内冷却至室温，分别得到H₁发卡结构、H₂发卡结构；

C、将步骤A中滴有待测溶液的铀酰离子传感器用超纯水洗涤后，将洗涤后的铀酰离子传感器插入含H₁发卡结构、H₂发卡结构的第一缓冲溶液中，进行杂交链式反应1.5-5小时；

D、将步骤C中经杂交链式反应后的铀酰离子传感器浸泡于第二缓冲液中5-20min，然后将浸泡后的铀酰离子传感器用超纯水清洗，去除铀酰离子传感器上非特异性吸附的亚甲基蓝；

E、将步骤D处理后的铀酰离子传感器进行方波伏安法测试，测定电流强度；

F、根据步骤E测定的结果，得出铀酰离子浓度；

所述H₁的序列为AATACACTCACTATGAATGAATAGTGAGTGTATTAGAGGA，所述H₂的序列为TCATTCATAGTGAGTGTATTTCCTCTAATACACTCACTAT；

所述步骤C中，第一缓冲溶液为含NaCl的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液，2-(N-吗啡啉)乙磺酸的摩尔浓度为30-80mmol/L，NaCl的摩尔浓度为0.3-0.8mol/L；

所述步骤D中，第二缓冲溶液为含亚甲基蓝的PBS缓冲液，PBS的摩尔浓度为8-12mmol/L，亚甲基蓝的摩尔浓度为15-25μmol/L；

所述第三缓冲溶液为8-12mmol/LPBS缓冲液。

6.根据权利要求5所述铀酰离子传感器的应用，其特征在于，所述步骤C中，第一缓冲溶液为含NaCl的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液，2-(N-吗啡啉)乙磺酸的摩尔浓度为30-80mmol/L，NaCl的摩尔浓度为0.3-0.8mol/L，第一缓冲溶液的pH值为6.5-7.5。

7.根据权利要求5-6任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤D中，第二缓冲溶液为含亚甲基蓝的PBS缓冲液，PBS的摩尔浓度为10mmol/L，亚甲基蓝的摩尔浓度为20μmol/L。

8.根据权利要求5所述铀酰离子传感器的应用，其特征在于，所述步骤E中，将步骤D处理后的铀酰离子传感器转入第三缓冲溶液中进行方波伏安法测试，扫描电压范围为-0.40到0.00V，扫描振幅为50mV，得到电流强度；

所述第三缓冲溶液为10mmol/LPBS缓冲液，其pH值为7.2。

9.根据权利要求5-8任一项所述铀酰离子传感器的应用，其特征在于，所述步骤F中，制作标准曲线，将步骤E测定的结果与标准曲线进行对比，得出铀酰离子浓度。