CN107064262A - 基于石墨烯/二氧化钛/铂‑钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器及其制备方法与应用 - Google Patents
基于石墨烯/二氧化钛/铂‑钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107064262A CN107064262A CN201710315051.7A CN201710315051A CN107064262A CN 107064262 A CN107064262 A CN 107064262A CN 201710315051 A CN201710315051 A CN 201710315051A CN 107064262 A CN107064262 A CN 107064262A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cholesterol
- graphene
- titanium dioxide
- electrode
- platinum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
- G01N27/3275—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction
- G01N27/3278—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction involving nanosized elements, e.g. nanogaps or nanoparticles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/308—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells at least partially made of carbon
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/36—Glass electrodes
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了基于石墨烯/二氧化钛/铂‑钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器及其制备方法与应用,通过制备二氧化钛‑石墨烯‑铂钯复合纳米材料,将纳米金和胆固醇氧化酶自组装固定到二氧化钛‑石墨烯‑铂钯复合纳米材料表面形成胆固醇修饰电极,然后集成传感平台制备胆固醇传感器;石墨烯/二氧化钛/铂‑钯纳米复合材料可以增大传感器的比表面积和加快电子传递,保持其良好的生物活性;纳米金具有优良的催化性能,制得的传感器具有良好的响应能力和高灵敏度,重现性好、性能稳定,对胆固醇的选择性好,可以避免检测样品中其他物质的干扰;对胆固醇的线性范围为5.0×10‑8‑6.0×10‑4mol·L‑1,检测限为1.7×10‑8mol·L‑1(S/N=3),准确、快速、安全,为食品中胆固醇的质量控制提供了良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于电化学生物传感器技术领域,具体涉及基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器及其制备方法与应用。
背景技术
随着人们生活水平的提高,食品安全越来越受到大家的重视。现代生物技术的迅猛发展使食品检测手段更加多样化,也更加准确、快速和安全。目前食品安全检测中常用的几种现代检测技术,主要有实时荧光定量PCR技术、核酸探针技术、酶联免疫吸附技术(ELISA)和高效液相色谱-质谱连用技术(HPLC-MS)和近红外光谱技术。
生物传感器(Bioscnsor)是一种检测生物物质,并将其浓度转换为电、光等信号进行检测的仪器,生物传感器由于其检测快速、结果准确、灵敏度高、适用范围广、成本低,在食品安全检测领域发挥着重要的应用。其中,电化学酶生物传感器是一种将电化学分析方法与酶生物技术相结合的生物传感器,既拥有酶的专一催化性,又具备生物传感器灵敏、快速、操作简便的优点,在食品安全与营养成分检测方面显示出广阔的应用前景。
现在越来越多的人患有动脉粥样硬化、心脑血管等疾病,这主要是由于日常饮食中胆固醇摄入过多而引起的。因此,对食品中胆固醇进行测定,以指导人们合理搭配饮食,调节胆固醇平衡,对保持身体健康具有重要意义。现有技术中用于胆固醇检测的方法主要有荧光分析、电化学分析、分子印迹技术等,但是这些检测方法中的选择性大多依赖于对胆固醇特异性识别的酶或抗体,并具有损坏性和成本相当昂贵。因此,针对血清或者食物样品,设计出简单、高选择性、低成本、快速和高灵敏的胆固醇方法仍然极具临床意义。
发明内容
本发明的目的在于提供基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器的制备方法。
本发明的目的还在于提供由上述方法制备的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器。
本发明的目的还在于提供上述基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器的应用。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现:
基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1)石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料的制备:将50-60mg石墨烯(GS)和2.5-3mL0.5mol/L的十二烷基苯磺酸钠(SDS)溶液充分混合,稀释至10-15mL并超声分散15-30min;然后将20-25mL0.12mol/L的三氯化钛(TiCl3)加入到上述分散液中,在搅拌条件下加入2.5-3mL1wt%过氧化氢(H2O2)溶液,用蒸馏水定容至80mL;然后将上述溶液在90-95℃下搅拌反应16-18h后离心,分别用乙醇、水洗涤后将产物置于70-80℃真空烘箱中烘干10-12h,再在400℃马弗炉中煅烧2h,得石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料;
(2)石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液的配置:将1-5mg步骤(1)所述石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料超声分散在1mL浓度为20wt%邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)水溶液中得石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料分散液;
(3)胆固醇修饰电极的制备:将玻碳电极(GCE)进行抛光处理、清洗并干燥;取10-15uL步骤(2)中所述石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液滴加到上述处理后的玻碳电极表面,自然晾干得TGHs/GCE修饰电极;然后将上述TGHs/GCE修饰电极置于含有0.5mmol/L的氯铂酸(H2PtCl6)和0.5mmol/LPdCl2的溶液中电沉积200s,沉积电位为-0.2V,得TGPHs/GCE修饰电极;然后将10-15uL步骤(2)中所述石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液滴加于上述TGPHs/GCE修饰电极表面,自然晾干后将其置于纳米金(AuNPS)溶液中4-6h得AuNPS/TGHs/TGPHs/GCE修饰电极;最后将6-8uL1mg/mL的胆固醇氧化酶(ChOx)溶液固定在上述AuNPS/TGHs/TGPHs/GCE修饰电极得胆固醇修饰电极;
(4)胆固醇生物传感器的制备:将步骤(3)中所述胆固醇修饰电极、参比电极和对电极组成三电极体系置于电解液中,得到基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器;
(5)胆固醇生物传感器检测胆固醇含量:采用步骤(4)中所述基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器对食品中胆固醇含量进行检测。
基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器,由包含修饰电极、参比电极和对电极组成。
优选的,所述修饰电极为胆固醇修饰电极。
优选的,所述参比电极为饱和甘汞电极或Ag/AgCl参比电极。
优选的,所述对电极为铂电极。
步骤(4)中所述电解液为浓度为0.1mol/L的磷酸氢二钠(Na2HPO4)-磷酸二氢钾(KH2PO4)缓冲溶液,支持电解质为0.1mol/L的KCl溶液。
步骤(5)中所述检测胆固醇含量的线性范围为5.0×10-8-6.0×10-4mol·L-1,检测限为1.7×10-8mol·L-1(S/N=3)。
基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器在胆固醇定量检测中的应用。
本发明相对于现有技术具有如下优点:
(1)本发明中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料具有良好的化学表面活性,铂-钯合金具有良好的催化活性、导电性,在大大缩短传感器反应时间的同时,拓宽了传感器的检测范围。
(2)二氧化钛-石墨烯-铂钯复合纳米材料具有良好的生物相容性和高比表面积,可以增大传感器的比表面积,加快电子传递;另外,纳米金具有优良的催化性能,将纳米金(AuNPS)和胆固醇氧化酶(ChOx)自组装固定到二氧化钛-石墨烯-铂钯复合纳米材料表面,仍能保持其良好的生物活性。
(3)本发明制备的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器具有良好的响应能力和高灵敏度,重现性好、性能稳定,且对胆固醇的选择性好,可以避免检测样品中抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)和葡萄糖等物质的干扰;对胆固醇的线性范围为5.0×10-8-6.0×10-4mol·L-1,检测限为1.7×10-8mol·L-1(S/N=3),用于食品中胆固醇的检测准确、快速、安全,为食品中胆固醇的质量控制提供了良好的应用前景。
(4)本发明的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器制备工艺简单、安全,反应可在室温环境中进行,成本低。
附图说明
图1为本发明胆固醇修饰电极的构造工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1)石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料的制备:将50mg石墨烯(GS)和2.5mL0.5mol/L的十二烷基苯磺酸钠(SDS)溶液充分混合,稀释至10mL并超声分散15min;然后将20mL0.12mol/L的三氯化钛(TiCl3)加入到上述分散液中,在搅拌条件下加入2.5mL1wt%过氧化氢(H2O2)溶液,用蒸馏水定容至80mL;然后将上述溶液在90℃下搅拌反应16h后离心,分别用乙醇、水洗涤后将产物置于70℃真空烘箱中烘干10h,再在400℃马弗炉中煅烧2h,得石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料。
(2)石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液的配置:将1mg步骤(1)中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料超声分散在1mL浓度为20wt%邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)水溶液中得石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料分散液。
(3)胆固醇修饰电极的制备:将玻碳电极(GCE)进行抛光处理、清洗并干燥;取10uL步骤(2)中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液滴加到上述处理后的玻碳电极表面,自然晾干得TGHs/GCE修饰电极;然后将上述TGHs/GCE修饰电极置于含有0.5mmol/L的氯铂酸(H2PtCl6)和0.5mmol/LPdCl2的溶液中电沉积200s,沉积电位为-0.2V,得TGPHs/GCE修饰电极;然后将10uL步骤(2)中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液滴加于上述TGPHs/GCE修饰电极表面,自然晾干后将其置于纳米金(AuNPS)溶液中4h得AuNPS/TGHs/TGPHs/GCE修饰电极;最后将6uL1mg/mL的胆固醇氧化酶(ChOx)溶液固定在上述AuNPS/TGHs/TGPHs/GCE修饰电极得胆固醇修饰电极。
(4)胆固醇生物传感器的制备:将步骤(3)中胆固醇修饰电极、参比电极和对电极组成三电极体系置于电解液中,得到基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器;其中,电解液为浓度为0.1mol/L的磷酸氢二钠(Na2HPO4)-磷酸二氢钾(KH2PO4)缓冲溶液,支持电解质为0.1mol/L的KCl溶液。
(5)胆固醇生物传感器检测胆固醇含量:采用步骤(4)中基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器对食品中胆固醇含量进行检测,检测胆固醇含量的线性范围为5.0×10-8-6.0×10-4mol·L-1,检测限为1.7×10-8mol·L-1(S/N=3)。
一种由上述方法制备的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器,由包含修饰电极、参比电极和对电极组成;其中,修饰电极为胆固醇修饰电极,参比电极为饱和甘汞电极或Ag/AgCl参比电极,对电极为铂电极。
一种由上述方法制备的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器用于食品中胆固醇的定量检测。
实施例2
基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1)石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料的制备:将60mg石墨烯(GS)和3mL0.5mol/L的十二烷基苯磺酸钠(SDS)溶液充分混合,稀释至15mL并超声分散30min;然后将25mL0.12mol/L的三氯化钛(TiCl3)加入到上述分散液中,在搅拌条件下加入3mL1wt%过氧化氢(H2O2)溶液,用蒸馏水定容至80mL;然后将上述溶液在95℃下搅拌反应18h后离心,分别用乙醇、水洗涤后将产物置于80℃真空烘箱中烘干12h,再在400℃马弗炉中煅烧2h,得石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料。
(2)石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液的配置:将5mg步骤(1)中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料超声分散在1mL浓度为20wt%邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)水溶液中得石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料分散液。
(3)胆固醇修饰电极的制备:将玻碳电极(GCE)进行抛光处理、清洗并干燥;取15uL步骤(2)中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液滴加到上述处理后的玻碳电极表面,自然晾干得TGHs/GCE修饰电极;然后将上述TGHs/GCE修饰电极置于含有0.5mmol/L的氯铂酸(H2PtCl6)和0.5mmol/LPdCl2的溶液中电沉积200s,沉积电位为-0.2V,得TGPHs/GCE修饰电极;然后将15uL步骤(2)中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液滴加于上述TGPHs/GCE修饰电极表面,自然晾干后将其置于纳米金(AuNPS)溶液中6h得AuNPS/TGHs/TGPHs/GCE修饰电极;最后将8uL1mg/mL的胆固醇氧化酶(ChOx)溶液固定在上述AuNPS/TGHs/TGPHs/GCE修饰电极得胆固醇修饰电极。
(4)胆固醇生物传感器的制备:将步骤(3)中胆固醇修饰电极、参比电极和对电极组成三电极体系置于电解液中,得到基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器;其中,电解液为浓度为0.1mol/L的磷酸氢二钠(Na2HPO4)-磷酸二氢钾(KH2PO4)缓冲溶液,支持电解质为0.1mol/L的KCl溶液。
(5)胆固醇生物传感器检测胆固醇含量:采用步骤(4)中基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器对食品中胆固醇含量进行检测,检测胆固醇含量的线性范围为5.0×10-8-6.0×10-4mol·L-1,检测限为1.7×10-8mol·L-1(S/N=3)。
一种由上述方法制备的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器,由包含修饰电极、参比电极和对电极组成;其中,修饰电极为胆固醇修饰电极,参比电极为饱和甘汞电极或Ag/AgCl参比电极,对电极为铂电极。
一种由上述方法制备的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器用于食品中胆固醇的定量检测。
实施例3
基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1)石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料的制备:将55mg石墨烯(GS)和2.7mL0.5mol/L的十二烷基苯磺酸钠(SDS)溶液充分混合,稀释至12mL并超声分散20min;然后将22mL0.12mol/L的三氯化钛(TiCl3)加入到上述分散液中,在搅拌条件下加入2.8mL1wt%过氧化氢(H2O2)溶液,用蒸馏水定容至80mL;然后将上述溶液在92℃下搅拌反应17h后离心,分别用乙醇、水洗涤后将产物置于75℃真空烘箱中烘干11h,再在400℃马弗炉中煅烧2h,得石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料。
(2)石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液的配置:将3mg步骤(1)中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料超声分散在1mL浓度为20wt%邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)水溶液中得石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料分散液。
(3)胆固醇修饰电极的制备:将玻碳电极(GCE)进行抛光处理、清洗并干燥;取12uL步骤(2)中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液滴加到上述处理后的玻碳电极表面,自然晾干得TGHs/GCE修饰电极;然后将上述TGHs/GCE修饰电极置于含有0.5mmol/L的氯铂酸(H2PtCl6)和0.5mmol/LPdCl2的溶液中电沉积200s,沉积电位为-0.2V,得TGPHs/GCE修饰电极;然后将12uL步骤(2)中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液滴加于上述TGPHs/GCE修饰电极表面,自然晾干后将其置于纳米金(AuNPS)溶液中5h得AuNPS/TGHs/TGPHs/GCE修饰电极;最后将7uL1mg/mL的胆固醇氧化酶(ChOx)溶液固定在上述AuNPS/TGHs/TGPHs/GCE修饰电极得胆固醇修饰电极。
(4)胆固醇生物传感器的制备:将步骤(3)中胆固醇修饰电极、参比电极和对电极组成三电极体系置于电解液中,得到基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器;其中,电解液为浓度为0.1mol/L的磷酸氢二钠(Na2HPO4)-磷酸二氢钾(KH2PO4)缓冲溶液,支持电解质为0.1mol/L的KCl溶液。
(5)胆固醇生物传感器检测胆固醇含量:采用步骤(4)中基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器对食品中胆固醇含量进行检测,检测胆固醇含量的线性范围为5.0×10-8-6.0×10-4mol·L-1,检测限为1.7×10-8mol·L-1(S/N=3)。
一种由上述方法制备的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器,由包含修饰电极、参比电极和对电极组成;其中,修饰电极为胆固醇修饰电极,参比电极为饱和甘汞电极或Ag/AgCl参比电极,对电极为铂电极。
一种由上述方法制备的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器用于食品中胆固醇的定量检测。
实施例4
基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器的制备方法,包括以下步骤:
(1)石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料的制备:将58mg石墨烯(GS)和2.9mL0.5mol/L的十二烷基苯磺酸钠(SDS)溶液充分混合,稀释至14mL并超声分散25min;然后将24mL0.12mol/L的三氯化钛(TiCl3)加入到上述分散液中,在搅拌条件下加入2.5mL1wt%过氧化氢(H2O2)溶液,用蒸馏水定容至80mL;然后将上述溶液在90℃下搅拌反应16h后离心,分别用乙醇、水洗涤后将产物置于70℃真空烘箱中烘干10h,再在400℃马弗炉中煅烧2h,得石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料。
(2)石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液的配置:将4mg步骤(1)中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料超声分散在1mL浓度为20wt%邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)水溶液中得石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米复合材料分散液。
(3)胆固醇修饰电极的制备:将玻碳电极(GCE)进行抛光处理、清洗并干燥;取15uL步骤(2)中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液滴加到上述处理后的玻碳电极表面,自然晾干得TGHs/GCE修饰电极;然后将上述TGHs/GCE修饰电极置于含有0.5mmol/L的氯铂酸(H2PtCl6)和0.5mmol/LPdCl2的溶液中电沉积200s,沉积电位为-0.2V,得TGPHs/GCE修饰电极;然后将15uL步骤(2)中石墨烯/二氧化钛(TGHs)纳米分散液滴加于上述TGPHs/GCE修饰电极表面,自然晾干后将其置于纳米金(AuNPS)溶液中6h得AuNPS/TGHs/TGPHs/GCE修饰电极;最后将8uL1mg/mL的胆固醇氧化酶(ChOx)溶液固定在上述AuNPS/TGHs/TGPHs/GCE修饰电极得胆固醇修饰电极。
(4)胆固醇生物传感器的制备:将步骤(3)中胆固醇修饰电极、参比电极和对电极组成三电极体系置于电解液中,得到基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器;其中,电解液为浓度为0.1mol/L的磷酸氢二钠(Na2HPO4)-磷酸二氢钾(KH2PO4)缓冲溶液,支持电解质为0.1mol/L的KCl溶液。
(5)胆固醇生物传感器检测胆固醇含量:采用步骤(4)中基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器对食品中胆固醇含量进行检测,检测胆固醇含量的线性范围为5.0×10-8-6.0×10-4mol·L-1,检测限为1.7×10-8mol·L-1(S/N=3)。
一种由上述方法制备的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器,由包含修饰电极、参比电极和对电极组成;其中,修饰电极为胆固醇修饰电极,参比电极为饱和甘汞电极或Ag/AgCl参比电极,对电极为铂电极。
一种由上述方法制备的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器用于食品中胆固醇的定量检测。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)石墨烯/二氧化钛纳米复合材料的制备:将50-60mg石墨烯和2.5-3mL0.5mol/L的十二烷基苯磺酸钠溶液充分混合,稀释至10-15mL并超声分散15-30min;然后将20-25mL0.12mol/L的三氯化钛加入到上述分散液中,在搅拌条件下加入2.5-3mL1wt%过氧化氢溶液,用蒸馏水定容至80mL;然后将上述溶液在90-95℃下搅拌反应16-18h后离心,分别用乙醇、水洗涤后将产物置于70-80℃真空烘箱中烘干10-12h,再在400℃马弗炉中煅烧2h,得石墨烯/二氧化钛纳米复合材料;
(2)石墨烯/二氧化钛纳米分散液的配置:将1-5mg步骤(1)所述石墨烯/二氧化钛纳米复合材料超声分散在1mL浓度为20wt%邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯水溶液中得石墨烯/二氧化钛纳米复合材料分散液;
(3)胆固醇修饰电极的制备:将玻碳电极进行抛光处理、清洗并干燥;取10-15uL步骤(2)中所述石墨烯/二氧化钛纳米分散液滴加到上述处理后的玻碳电极表面,自然晾干得TGHs/GCE修饰电极;然后将上述TGHs/GCE修饰电极置于含有0.5mmol/L的H2PtCl6和0.5mmol/LPdCl2的溶液中电沉积200s,沉积电位为-0.2V,得TGPHs/GCE修饰电极;然后将10-15uL步骤(2)中所述石墨烯/二氧化钛纳米分散液滴加于上述TGPHs/GCE修饰电极表面,自然晾干后将其置于纳米金溶液中4-6h得AuNPS/TGHs/TGPHs/GCE修饰电极;最后将6-8uL1mg/mL的胆固醇氧化酶溶液固定在上述AuNPS/TGHs/TGPHs/GCE修饰电极得胆固醇修饰电极;
(4)胆固醇生物传感器的制备:将步骤(3)中所述胆固醇修饰电极、参比电极和对电极组成三电极体系置于电解液中,得到基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器;
(5)胆固醇生物传感器检测胆固醇含量:采用步骤(4)中所述基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器对食品中胆固醇含量进行检测。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述电解液为浓度为0.1mol/L的Na2HPO4-KH2PO4缓冲溶液,支持电解质为0.1mol/L的KCl溶液。
3.根据权利要求1所述的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述检测胆固醇含量的线性范围为5.0×10-8-6.0×10-4mol·L-1,检测限为1.7×10-8mol·L-1(S/N=3)。
4.一种由权利要求1-3任一项所述方法制备的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器,其特征在于,由包含修饰电极、参比电极和对电极组成。
5.根据权利要求4所述的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器,其特征在于,所述修饰电极为胆固醇修饰电极。
6.根据权利要求4所述的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器,其特征在于,所述参比电极为饱和甘汞电极或Ag/AgCl参比电极。
7.根据权利要求4所述的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器,其特征在于,所述对电极为铂电极。
8.一种由权利要求1-3任一项所述方法制备的基于石墨烯/二氧化钛/铂-钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器的应用,其特征在于,用于食品中胆固醇的定量检测。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710315051.7A CN107064262A (zh) | 2017-05-07 | 2017-05-07 | 基于石墨烯/二氧化钛/铂‑钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710315051.7A CN107064262A (zh) | 2017-05-07 | 2017-05-07 | 基于石墨烯/二氧化钛/铂‑钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器及其制备方法与应用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107064262A true CN107064262A (zh) | 2017-08-18 |
Family
ID=59596035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710315051.7A Pending CN107064262A (zh) | 2017-05-07 | 2017-05-07 | 基于石墨烯/二氧化钛/铂‑钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107064262A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108195912A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-06-22 | 广东海洋大学 | 一种电化学生物传感器及其制备方法和用途 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101261267A (zh) * | 2008-04-18 | 2008-09-10 | 东南大学 | 基于复合纳米界面的生物传感器的制备方法 |
CN101650331A (zh) * | 2009-08-27 | 2010-02-17 | 无锡爱康生物科技有限公司 | 一种酶生物电化学传感芯片及其制备方法 |
CN106198666A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-12-07 | 重庆大学 | 一种检测铅离子的复合材料修饰玻碳电极及其制备方法 |
CN106226373A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-14 | 天津理工大学 | 一种金/二氧化钛/碳纳米管传感器的制备方法及其同步检测生物小分子的方法 |
-
2017
- 2017-05-07 CN CN201710315051.7A patent/CN107064262A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101261267A (zh) * | 2008-04-18 | 2008-09-10 | 东南大学 | 基于复合纳米界面的生物传感器的制备方法 |
CN101650331A (zh) * | 2009-08-27 | 2010-02-17 | 无锡爱康生物科技有限公司 | 一种酶生物电化学传感芯片及其制备方法 |
CN106198666A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-12-07 | 重庆大学 | 一种检测铅离子的复合材料修饰玻碳电极及其制备方法 |
CN106226373A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-14 | 天津理工大学 | 一种金/二氧化钛/碳纳米管传感器的制备方法及其同步检测生物小分子的方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
SHURUI CAO 等: "An integrated sensing system for detection of cholesterol based on TiO2–graphene–Pt–Pd hybrid nanocomposites", 《BIOSENSORS AND BIOELECTRONICS》 * |
曹淑瑞: "纳米复合材料固载生物氧化酶构建高灵敏电流型酶生物传感器的研究", 《中国博士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108195912A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-06-22 | 广东海洋大学 | 一种电化学生物传感器及其制备方法和用途 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lin et al. | An ECL biosensor for glucose based on carbon-nanotube/Nafion film modified glass carbon electrode | |
CN102778571B (zh) | 一种离子液体-石墨烯纳米复合物、其制备方法及电化学免疫检测方法 | |
CN110057882B (zh) | 一种基于二维钛碳化合物的电化学生物传感器及其应用 | |
CN110146580A (zh) | 一种基于柿单宁复合纳米材料检测l,5-脱水葡萄糖醇的方法 | |
CN105572193A (zh) | 一种基于复合铈掺杂的多孔纳米复合材料的电化学杀虫脒传感器的制备方法及应用 | |
CN103743805A (zh) | 基于氮杂化介孔碳的生物传感器、制备方法及其应用 | |
Meng et al. | A single-step DNAzyme sensor for ultra-sensitive and rapid detection of Pb2+ ions | |
CN105776183A (zh) | 一种二茂铁基碳纳米管复合材料的制备方法及其应用 | |
CN107064259A (zh) | 基于辅酶A‑Au(I)配位聚合物的电化学生物传感器的制备方法及应用 | |
CN105806924B (zh) | 一种8-OHdG传感器及其制备方法和应用 | |
CN106568820B (zh) | 基于dna信号放大技术合成银纳米簇的电化学生物传感器的制备方法及其应用 | |
CN104359966A (zh) | 一种贵金属掺杂氧化锌纳米棒的葡萄糖传感器的制备方法 | |
CN104502583A (zh) | 一种碳纳米管/纳米金复合膜电化学免疫传感器及其应用 | |
CN108680636A (zh) | 多壁碳纳米管/l-甲硫氨酸修饰电极的制备方法、产品及检测叔丁基对苯二酚的方法 | |
CN107091872B (zh) | 一种基于铂/碳化硅纳米材料的生物传感器及其应用 | |
CN110487868A (zh) | 一种基于光电化学传感器检测毒死蜱的方法 | |
CN110441528B (zh) | 一种基于核壳结构Mo2C@C纳米球的心肌钙蛋白I免疫传感器的构建 | |
CN107064262A (zh) | 基于石墨烯/二氧化钛/铂‑钯纳米复合材料的胆固醇生物传感器及其制备方法与应用 | |
Deng et al. | Determination of erythromycin in rat plasma with capillary electrophoresis–electrochemiluminescence detection of tris (2, 2′-bipyridyl) ruthenium (II) | |
Zhuang et al. | Electrocatalytical properties of bergenin on a multi-wall carbon nanotubes modified carbon paste electrode and its determination in tablets | |
CN107153088B (zh) | 一种用于检测酪氨酸的电化学传感器及其制备方法和应用 | |
CN103913495A (zh) | 一种检测多巴胺的电极的制备方法 | |
CN101576530A (zh) | 利用石墨纳米片/Nafion复合薄膜修饰电极测定多巴胺的方法 | |
CN105301086A (zh) | 一种葡萄糖氧化酶生物传感器的制备方法及其应用 | |
CN101776638A (zh) | 基于二氧化钛纳米界面的细胞生物传感器的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170818 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |