CN107449815A - 一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器及其应用 - Google Patents

一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107449815A
CN107449815A CN201710700839.XA CN201710700839A CN107449815A CN 107449815 A CN107449815 A CN 107449815A CN 201710700839 A CN201710700839 A CN 201710700839A CN 107449815 A CN107449815 A CN 107449815A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ion
carbon fiber
electric potential
single cell
potential type
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
Application number
CN201710700839.XA
Other languages
English (en)
Inventor
丁家旺
赵光涛
秦伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yantai Institute of Coastal Zone Research of CAS
Original Assignee
Yantai Institute of Coastal Zone Research of CAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yantai Institute of Coastal Zone Research of CAS filed Critical Yantai Institute of Coastal Zone Research of CAS
Priority to CN201710700839.XA priority Critical patent/CN107449815A/zh
Publication of CN107449815A publication Critical patent/CN107449815A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • G01N27/333—Ion-selective electrodes or membranes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及电极传感器，具体的说是一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器及其应用。电位型微电极传感器为聚合物膜离子选择性微电极，其由碳纤维微电极、PEDOT传导层和聚合物离子选择性膜组成；其中，PEDOT固体传导层采用电沉积方式粘附于碳纤维表面。所得电极传感器作为电位型传感器检测环境刺激下单细胞膜表面离子浓度的变化。该固体接触式微电极具有制作简便、灵敏度高、成本低、易于小型化等优点，同时具有微电极传质速率高，电流密度大、响应速度快等优点，且可实现细胞膜表面离子浓度检测的单细胞分析。通过改变离子选择性膜中离子载体的种类和环境刺激因素及细胞种类可实现对多种环境刺激因素下多种单细胞表面的多种离子浓度变化的检测。

Description

一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器及其应用
技术领域
本发明涉及电极传感器，具体的说是一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器及其应用。
背景技术
环境水体中存在的单细胞生物是对环境刺激因素最为直接的应激受体，其生理生态变化可反映出最为直接的应激反应机制，是环境刺激因素所引起的生态效应最为直接的生物机体，因此，研究环境单细胞生物在环境刺激因素下所发生的生理生态变化可为环境刺激所引发生理毒理效应提供最为直接的理论研究基础。环境单细胞生物在受到环境刺激时首先表现出来的就是离子穿过细胞膜上的离子通道而形成的内流或者外流而引起的膜内外离子浓度变化，进而导致细胞内一系列生理活动的变化，可见细胞内外离子浓度的变化是细胞受到环境刺激时所发生最为前期的细胞应急反应，因此细胞内外的离子浓度的变化，能够较早的揭示细胞的应激反应机制，单细胞分析可实现环境刺激下所引发的单细胞状态下的生理效应。
单细胞分析是分析化学、生物学和医学之间渗透发展形成的跨学科前沿领域。细胞是生命活动的基本单位，为了掌握生命过程的规律，必须以研究细胞为基础，深入探索细胞的行为。通过细胞群体分析获得的统计平均结果，掩盖了单个细胞之间的差异。微电极在单细胞分析中具有广泛的应用。
微电极至目前已有半个世纪的发展历史，并且电位型微电极传感器是一种理想的检测细胞内外离子浓度变化的工具，其不受检测体积的影响，可实现微小环境下单个细胞内外的离子浓度变化的检测。同时，电位型微电极与倒置显微镜等相结合可实现单细胞离子浓度的可视化检测。固体接触式离子选择性电极取代原有内充液式微电极，具有制作简便、成本低、易于小型化等优点。同时具有微电极传质速率高、电流密度大、响应速度快等优点。以碳纤维作为材料的微电极，尺寸可以控制在微米级，甚至纳米级，因此被广泛应用于单细胞分析，如细胞内神经递质多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素等的测定，同时可用于细胞内离子的测定，如锂离子、氢离子等的测定等。而细胞离子浓度的变化为细胞感受外界刺激的第一步反应，因此细胞离子的变化对细胞应激反应具有非常重要的作用，且细胞离子的检测只能通过电位法实现，而离子选择性微电极是细胞内离子检测的理想工具，其可实现在零电流条件下对细胞内外离子浓度变化的检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有普适性可用于单细胞检测的电位型微电极传感器及其应用
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种具有普适性的可用于单细胞检测的电位型微电极传感器，电位型微电极传感器为聚合物膜离子选择性微电极，其由碳纤维微电极、PEDOT(PSS)传导层和聚合物离子选择性膜组成；其中，PEDOT(PSS)固体传导层采用电沉积方式粘附于碳纤维表面。
所述碳纤维微电极为内部贯穿有碳纤维的毛细玻璃管，毛细玻璃管一端采用环氧树脂密封固定，毛细玻璃管另一端与碳纤维融合；其中，碳纤维利用石墨填充型导电银胶将碳纤维与铜丝相连。
所述铜丝在毛细玻璃管采用环氧树脂密封固定的一端，使铜丝固定；碳纤维于另一端伸出毛细玻璃管外，与毛细玻璃管融合后直径为1μm左右、长度为50μm左右。
所述碳纤维一端的毛细玻璃管拉制为直径在20μm左右。
所述PEDOT(PSS)传导层为通过恒电流条件下EDOT(0.01M)和PSS(0.1M)(两种物质按摩尔比为8-10:1的比例)电聚合为PEDOT(PSS)复合物，进而沉积在碳纤维电极表面，形成传导层。所述电沉积方式为：采用恒电流法，设定电流大小为50nA,沉积时间为50s。
一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器的制备方法，将PODOT(PSS)作为固体传导层通过电沉积沉积于处理得到的碳纤维微电极对碳纤维进行修饰，而后将聚合物离子选择性膜覆盖于固体传导层表面，进而获得聚合物膜离子选择性碳纤维微电极。
一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器的应用，所述电位型微电极传感器在环境中通过单个细胞模型的应激反应定性或/定量的检测离子中的应用。
所述细胞模型为环境中存在的单细胞生物个体，如草履虫、卵细胞，或者哺乳动物细胞经处理后以单个细胞形式下存在，如肿瘤细胞或干细胞，均可实现单细胞状态下对环境刺激的应激反应的检测。
所述聚合物离子选择性膜为聚氯乙烯、邻硝基苯辛醚、亲脂性离子交换剂(四(3，5-二(三氯甲基)苯基)硼酸钠及离子载体通过一定比例配制而成，其中，亲脂性离子交换剂(四(3，5-二(三氯甲基)苯基)硼酸钠及离子载体两者摩尔比在1:2到1:4之间，两者的总重量占聚合物离子选择性膜重量的1-2wt％，聚氯乙烯与邻硝基苯辛醚之间重量比为1:1-2；所用离子载体为钙离子载体、钾离子载体、钠离子载体、氢离子载体、锂离子载体、铅离子选择性载体、铜离子选择性载体、铁离子选择性载体、铬离子选择性载体、铵根离子选择性载体、镁离子选择性载体、氯离子选择性载体、溴离子选择性载体、碳酸根离子选择性载体或磷酸根离子选择性载体，因此可以通过改变聚合物膜中离子载体种类，实现以上离子载体所针对的离子的检测。
上述所用离子载体均为商品化产品。
所述PEDOT(PSS)传导层为EDOT和PSS在恒电流条件下电聚合形成的复合物，可提高电极的稳定性和反应性能。
一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器的制备方法，将PODOT(PSS)作为固体传导层通过电沉积沉积于处理得到的碳纤维微电极对碳纤维进行修饰，而后将聚合物离子选择性膜覆盖于固体传导层表面，进而获得聚合物膜离子选择性碳纤维微电极。
进一步的说，制作碳纤维微电极，表面覆盖离子选择性膜，进而制备得到离子选择性碳纤维微电极，同时进行电沉积PODOT(PSS)对碳纤维进行修饰作为固体传导层，提高电极的反应性能，通过测定该电极的电位响应观察其测定溶液的线性浓度范围及检出限，然后选定一种细胞模型作为研究对象，研究其在某一种环境刺激因素下的膜表面的离子浓度变化。
具体方法如下：
1)碳纤维微电极的制备：
利用石墨填充型导电银胶将碳纤维与铜丝相连，插入事先通过酒精灯拉制好的毛细玻璃管内，并伸出一部分，然后在玻璃管的另一端填充环氧树脂将铜丝固定。将伸出碳纤维的玻璃管一端放在酒精灯外焰上，玻璃管将与碳纤维快速紧密融合，碳纤维伸出部分的直径和长度可通过显微镜观察控制。通过循环伏安法检测电极是否良好，并通过扫描电镜观察微电极表面形貌。
2)将检测良好的电极经清洗之后，自然晾干，然后将碳纤维末端反复浸入离子选择性膜溶液多次，放入恒温恒湿箱内，晾干备用，即得到离子选择性碳纤维微电极。
3)为提高电极反应性能，因此将电极碳纤维表面进行修饰。将检测良好的电极经清洗干净之后，自然晾干，然后通过恒电流法在碳纤维表面沉积PEDOT/PSS传导层，通过扫描电镜观察电极表面形貌。
4)将沉积PEDOT/PSS传导层之后的微电极覆盖离子选择性膜，进而得到PEDOT/PSS修饰的聚合物膜离子选择性碳纤维微电极，并测定其在CaCl2溶液中的检测限。
5)选定一种细胞模型，研究其在某一环境刺激因素下的膜表面的离子浓度变化。
一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器的应用，所述电位型微电极传感器在环境中通过单个细胞模型的应激反应定性或/定量的检测离子中的应用。
电位型微电极传感器用于多种环境水体中存在的单细胞模型下的细胞膜表面离子浓度的检测，所述细胞模型为所述细胞模型为草履虫、卵细胞(包括斑马鱼卵细胞，蛙卵细胞等)、哺乳动物细胞(包括肿瘤细胞、胚胎干细胞，成纤维细胞等)等。
进一步的说：电位型微电极传感器可用于多种环境刺激下细胞膜表面离子浓度的检测，所述环境刺激因素为有机磷农药、重金属、环境毒素等。
采用所述碳纤维微电极通过测定该电极的电位响应，进而获得待检测离子浓度。
具体检测为：
1)将制作完成的碳纤维微电极进行循环伏安法检测其是否良好。
2)将制作完成的碳纤维微电极分别对其沉积PEDOT(PSS)传导层前后进行扫面电镜分析表面形貌，同时对其覆盖离子选择性膜之后做扫描电镜分析表面形貌。
3)将聚合物膜离子选择性电极进行活化之后测定在标准溶液内电位响应，观察其产生电位响应的线性浓度范围和检出限。
4)将经过PEDOT(PSS)传导层修饰的聚合物膜离子选择性微电极进行活化之后测定在标准溶液内电位响应，观察其电位响应线性浓度范围和检出限。
5)在倒置显微镜下，将微电极尖端放置在细胞膜表面，首先记录一定时间内无环境刺激因素下膜表面离子浓度变化，然后加入某一环境刺激因素，继续记录一定时间内该细胞膜表面离子浓度的变化。
所述聚合物膜离子选择性微电极为无内充液的固体接触式聚合物膜离子选择性电极。
检测原理：本发明的聚合物膜离子选择性微电极主要由碳纤维、PEDOT(PSS)传导层和聚合物离子选择性膜组成，离子选择性膜可根据膜内离子载体种类针对性测定该离子，通过修饰固体传导层可提高电子传递速率，提高电极反应性能，电化学原理为能斯特方程，即电极电位的变化与该化学成分浓度的对数成正比，电位型微电极测量时是通过离子选择性膜来实现，当微电极与溶液平衡时，膜两边由于该离子效应形成电位差。
本发明的优点在于：
1.本发明电位型传感器具有可实现测定多种离子的普适性，可通过改变聚合物膜中离子载体种类实现测定细胞生理病理状态下发挥重要作用的离子的检测。
2.本发明可实现针对多种生物体单个细胞状态下感受外界刺激条件时离子浓度的变化检测，进而实现对生物体单个细胞应激反应的检测。
3.本发明通过电位型微电极传感器响应速度快，灵敏度高，可实现实
时灵敏的记录细胞膜表面电位变化，从而实现细胞膜表面离子浓度变化的实时灵敏检测。
4.本发明采用无内充液的固体接触式聚合物膜离子选择性电极具有更好的机械灵活性和易于小型化等特点。
5.本发明电极碳纤维表面进行PEDOT(PSS)传导层修饰作为固体传导层，提高了传质速率，改善了电极反应性能。
6.采用聚合物膜离子选择性微电极作为电位型传感器检测离子，具有很高的灵敏度和选择性，不受其它离子干扰。
附图说明
图1为本发明实施例提供的碳纤维电极循环伏安图。
图2为本发明实施例提供的钙离子选择性碳纤维微电极在CaCl2溶液内电位响应。
图3为本发明实施例提供的微电极在沉积PEDOT(PSS)传导层前后循环伏安法检测结果，a为沉积之前，b为电沉积时间为10s，c为电沉积时间为20s，d为电沉积时间为40s，e为电沉积时间为50s，f为电沉积时间为60s。
图4为本发明实施例提供的微电极表面形貌的扫描电镜图(其中A为未沉积PEDOT(PSS)传导层微电极，B为沉积PEDOT(PSS)传导层微电极，C为覆盖有钙离子选择性膜的微电极)。
图5为本发明实施例提供的经PEDOT(PSS)传导层修饰的钙离子选择性碳纤维微电极在CaCl2溶液内电位响应。
图6为本发明实施例提供的倒置显微镜下碳纤维微电极尖端放置在草履虫膜表面进行钙离子测定的光学显微镜图。
图7为本发明实施例提供的钙离子选择性碳纤维微电极检测草履虫在不同浓度毒死蜱作用下其细胞膜表面钙离子浓度变化。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的解释说明。
本发明基于电位型碳纤维微电极传感器的研制及其在环境毒理学单胞分析中细胞膜表面离子浓度检测的应用，具有适用多种离子检测的普遍性，且具有检测环境刺激下多种细胞膜表面离子浓度的变化，具体地说是一种具有普适性的基于电位法检测原理的固体接触式微电极的研制及其在单细胞分析水平上细胞膜表面离子浓度变化的检测。具体为首先制备碳纤维微电极，并对其进行电沉积PEDOT(PSS)修饰和循环伏安法及电镜扫描表观形态进行表征，然后在碳纤维表面覆盖离子选择性膜，进而制得聚合物膜离子选择性碳纤维微电极，将其作为电位型传感器检测环境刺激下单细胞膜表面离子浓度的变化。该固体接触式微电极具有制作简便、灵敏度高、成本低、易于小型化等优点，同时具有微电极传质速率高，电流密度大、响应速度快等优点，且可实现细胞膜表面离子浓度检测的单细胞分析。通过改变离子选择性膜中离子载体的种类和环境刺激因素及细胞种类可实现对多种环境刺激因素下多种单细胞表面的多种离子浓度变化的检测。
实施例1
以检测钙离子为例。具体检测步骤如下：
1、碳纤维微电极的制备
a.先通过酒精灯拉制好的末端直径约20μm的毛细玻璃管，利用石墨填充型导电银胶将碳纤维与铜丝相连，连接后将连接在铜丝末端的碳纤维从上述玻璃管未拉制的另一端插入至拉制直径为20μm的玻璃管的一端，并伸出一部分，伸出长度大约5mm左右，然后在玻璃管未拉制的一端填充环氧树脂将铜丝固定。将伸出碳纤维的玻璃管一端放在酒精灯外焰上，玻璃管将与碳纤维快速紧密融合，通过显微镜观察使得伸出部分碳纤维直径控制为1μm左右，长度为50μm左右。
b.通过循环伏安法检测电极是否良好，检测溶液为4mM K4[Fe2(CN)6],1M KCl。(图1)
c.聚合物膜钙离子碳纤维微电极的制备：将检测良好的电极经1M HNO3清洗15min,然后依次经过去离子水、无水乙醇各超声波清洗5min，室温晾干，然后将电极碳纤维末端反复浸入钙离子选择性膜溶液中(钙离子载体Ⅳ(ETH5234，购自sigma公司):1.3mg；亲脂性离子交换剂(四(3，5-二(三氯甲基)苯基)硼酸钠:0.6mg，邻硝基苯辛醚:65.3mg；聚氯乙烯:32.8mg，溶于0.8mL四氢呋喃)8次，每次1s，而后放入恒温干燥箱内，晾干备用，即得到钙离子选择性碳纤维微电极。
d.聚合物膜钙离子碳纤维微电极在CaCl2溶液内电位响应：将钙离子选择性碳纤维微电极在0.01M CaCl2溶液内活化2h，然后依次检测其在浓度为10-4-10-8M CaCl2溶液内电位变化,发现该电极在10-4-10-7M CaCl2溶液中呈现线性响应(S＝34.9mV/dec)，检测限达到10-7.2M(图2)。
e.碳纤维微电极通过恒电流法沉积PEDOT(PSS)作为传导层，并通过循环伏安法对沉积PEDOT(PSS)的量进行优化，选择最优沉积量。具体操作如下：配制0.1M PSS和0.01MEDOT溶液，通过恒电流法电聚合PEDOT(PSS)复合物至碳纤维电极表面，并通过循环伏安法考察不同电沉积时间条件下形成的PEDOT(PSS)复合物对电极性能的影响，从而确定最佳沉积时间。
图3即为对不同PEDOT(PSS)沉积量的条件考察，并最终确定在沉积时间为50s时为最优。
f.分别将未沉积PEDOT(PSS)传导层、沉积PEDOT(PSS)传导层及覆盖钙离子选择性膜之后的碳纤维微电极进行扫描电镜观察表面形貌特征(图4)。
g.聚合物膜钙离子选择性碳纤维微电极在沉积PEDOT(PSS)传导层后在CaCl2溶液内电位响应：将钙离子选择性碳纤维微电极在0.01M CaCl2溶液内活化2h，然后依次检测其在浓度为10-4-10-9M CaCl2溶液内电位变化,发现该电极在10-4-10-7M CaCl2溶液中呈现线性响应(S＝30.2mV/dec)，检测限达到10-7.7M(图5)，可见电极在沉积PEDOT(PSS)传导层后性能有所提高。
h.将制备的钙离子选择性碳纤维微电极用于单细胞环境毒理分析，选用单细胞模型为草履虫，选用的环境刺激物为有机磷农药毒死蜱。具体操作如下：
在倒置显微镜下，将聚合物膜钙离子选择性碳纤维微电极放置在草履虫细胞膜表面(图6)，记录一定时间内草履虫在没有外界刺激因素作用下膜表面电位变化，然后加入不同浓度毒死蜱，继续记录一定时间内草履虫在毒死蜱作用下细胞膜表面钙离子浓度变化，进而观察毒死蜱作用下草履虫细胞内外钙离子浓度变化，如图7所示，草履虫在不同浓度毒死蜱作用下，细胞膜表面钙离子浓度变化，可以看出，钙离子选择性碳纤维微电极可实现实时、灵敏的钙离子浓度变化的检测，且可以看出，随着毒死蜱浓度的增加，细胞膜表面钙离子被吸收入草履虫细胞内，进而形成电位的下降，且电位下降幅度与毒死蜱浓度成正比。
电极性能：该电极可实现实时灵敏的钙离子的检测，且该电极可通过改变膜中离子载体种类实现草履虫在环境应激状态下其它离子的检测，如钠离子、钾离子、镁离子、氢离子、锂离子，同时，通过改变细胞模型种类，该电极同样可实现其它单细胞模型环境应激下不同离子变化的检测，且该电极对除测定离子之外的其它干扰离子具有良好的抗干扰能力，可实现多种单细胞模型环境应激下多种离子的检测，是一种具有普适性的可用于单细胞检测的电位型微电极传感器。

Claims (10)

1.一种具有普适性的可用于单细胞检测的电位型微电极传感器，其特征在于：电位型微电极传感器为聚合物膜离子选择性微电极，其由碳纤维微电极、PEDOT(PSS)传导层和聚合物离子选择性膜组成；其中，PEDOT(PSS)固体传导层采用电沉积方式粘附于碳纤维表面。
2.按权利要求1所述的可用于单细胞检测的电位型微电极传感器，其特征在于：所述碳纤维微电极为内部贯穿有碳纤维的毛细玻璃管，毛细玻璃管一端采用环氧树脂密封固定，毛细玻璃管另一端与碳纤维融合；其中，碳纤维利用石墨填充型导电银胶将碳纤维与铜丝相连。
3.按权利要求2所述的可用于单细胞检测的电位型微电极传感器，其特征在于：所述铜丝在毛细玻璃管采用环氧树脂密封固定的一端，使铜丝固定；碳纤维于另一端伸出毛细玻璃管外，与毛细玻璃管融合后直径为1μm左右、长度为50μm左右。
4.按权利要求2或3所述的可用于单细胞检测的电位型微电极传感器，其特征在于：所述碳纤维一端的毛细玻璃管拉制为直径在20μm左右。
5.按权利要求1所述的可用于单细胞检测的电位型微电极传感器，其特征在于：所述聚合物离子选择性膜中离子选择性载体为钙离子选择性载体、钠离子选择性载体、钾离子选择性载体、铅离子选择性载体、铜离子选择性载体、铁离子选择性载体、铬离子选择性载体、铵根离子选择性载体、镁离子选择性载体、氯离子选择性载体、溴离子选择性载体、碳酸根离子选择性载体或磷酸根离子选择性载体。
6.按权利要求1所述的可用于单细胞检测的电位型微电极传感器，其特征在于：所述PEDOT(PSS)传导层为通过恒电流条件下3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)和聚(4-苯乙烯磺酸钠)(PSS)电聚合为PEDOT(PSS)复合物，进而沉积在碳纤维电极表面，形成传导层。
7.一种权利要求1所述的可用于单细胞检测的电位型微电极传感器的制备方法，其特征在于：将PODOT(PSS)作为固体传导层通过电沉积沉积于处理得到的碳纤维微电极对碳纤维进行修饰，而后将聚合物离子选择性膜覆盖于固体传导层表面，进而获得聚合物膜离子选择性碳纤维微电极。
8.按权利要求7所述可用于单细胞检测的电位型微电极传感器的制备方法，其特征在于：所述电沉积方式为：采用恒电流法，设定电流大小为50nA,沉积时间为50s。
9.一种权利要求1所述的可用于单细胞检测的电位型微电极传感器的应用，其特征在于：所述电位型微电极传感器在环境中通过单个细胞模型的应激反应定性或/定量的检测离子中的应用。
10.按权利要求9所述的可用于单细胞检测的电位型微电极传感器的应用，其特征在于：所述细胞模型为草履虫、卵细胞或肿瘤细胞或干细胞模型。
CN201710700839.XA 2017-08-16 2017-08-16 一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器及其应用 Pending CN107449815A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710700839.XA CN107449815A (zh) 2017-08-16 2017-08-16 一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710700839.XA CN107449815A (zh) 2017-08-16 2017-08-16 一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107449815A true CN107449815A (zh) 2017-12-08

Family

ID=60492454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710700839.XA Pending CN107449815A (zh) 2017-08-16 2017-08-16 一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107449815A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108088882A (zh) * 2017-12-27 2018-05-29 章毅 干细胞的电化学检测方法
CN111424339A (zh) * 2020-04-30 2020-07-17 山东大学 负载过渡金属氧化物的多孔碳纤维、生物传感器及其制备方法
WO2020215600A1 (zh) * 2019-04-23 2020-10-29 浙江大学 一种痕量磷酸盐与pH联合检测仪及其方法
CN112213368A (zh) * 2019-07-09 2021-01-12 中国科学院烟台海岸带研究所 一种具有普适性的电位型微电极传感器及其制备和应用
CN112986362A (zh) * 2021-02-20 2021-06-18 滨州医学院 一种用于脑脊液钙离子原位检测的电位型微电极的制备方法及应用
CN113484394A (zh) * 2021-07-16 2021-10-08 香港中文大学深圳研究院 多孔三维电极及其制备方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102262113A (zh) * 2011-07-27 2011-11-30 东南大学 用于单细胞检测的多功能探针
CN104677963A (zh) * 2015-03-16 2015-06-03 中国科学院烟台海岸带研究所 一种应用于非损伤微测系统的Cu2+选择性微电极及其制备方法
CN106501331A (zh) * 2016-09-19 2017-03-15 中国科学院化学研究所 pH传感器、制备方法以及用途
CN106770574A (zh) * 2017-01-16 2017-05-31 华南理工大学 一种多壁碳纳米管修饰碳纤维微电极及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102262113A (zh) * 2011-07-27 2011-11-30 东南大学 用于单细胞检测的多功能探针
CN104677963A (zh) * 2015-03-16 2015-06-03 中国科学院烟台海岸带研究所 一种应用于非损伤微测系统的Cu2+选择性微电极及其制备方法
CN106501331A (zh) * 2016-09-19 2017-03-15 中国科学院化学研究所 pH传感器、制备方法以及用途
CN106770574A (zh) * 2017-01-16 2017-05-31 华南理工大学 一种多壁碳纳米管修饰碳纤维微电极及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GERGELY GYETVAI等: "Solid Contact Micropipette Ion Selective Electrode for Potentiometric SECM", 《ELECTROANALYSIS》 *
MARCIN GUZINSKI等: "PEDOT(PSS) as Solid Contact for Ion-Selective Electrodes: The Influence of the PEDOT(PSS) Film Thickness on the Equilibration Times", 《AMERICAN CHEMICAL SOCIETY》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108088882A (zh) * 2017-12-27 2018-05-29 章毅 干细胞的电化学检测方法
CN108088882B (zh) * 2017-12-27 2020-02-07 章毅 干细胞的电化学检测方法
WO2020215600A1 (zh) * 2019-04-23 2020-10-29 浙江大学 一种痕量磷酸盐与pH联合检测仪及其方法
CN112213368A (zh) * 2019-07-09 2021-01-12 中国科学院烟台海岸带研究所 一种具有普适性的电位型微电极传感器及其制备和应用
CN112213368B (zh) * 2019-07-09 2023-03-21 中国科学院烟台海岸带研究所 一种具有普适性的电位型微电极传感器及其制备和应用
CN111424339A (zh) * 2020-04-30 2020-07-17 山东大学 负载过渡金属氧化物的多孔碳纤维、生物传感器及其制备方法
CN111424339B (zh) * 2020-04-30 2022-09-09 山东安然纳米实业发展有限公司 负载过渡金属氧化物的多孔碳纤维、生物传感器及其制备方法
CN112986362A (zh) * 2021-02-20 2021-06-18 滨州医学院 一种用于脑脊液钙离子原位检测的电位型微电极的制备方法及应用
CN113484394A (zh) * 2021-07-16 2021-10-08 香港中文大学深圳研究院 多孔三维电极及其制备方法与应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107449815A (zh) 一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器及其应用
WO2018045824A1 (zh) 基于同时封装靶物质并合成具有氧化还原活性MOFs的制法
CN108398474B (zh) 一种可用于沉积物中离子检测的电位型微电极传感器及其应用
CN112697778B (zh) 一种利用电致化学发光方法读出电位变化检测的方法及其装置
CN106645348B (zh) 一种高稳定微生物电化学传感器的制备方法
CN107271522B (zh) 基于多级孔Cu-BTC材料的电化学传感器及其在农药草甘膦检测中的应用
Ni et al. Electrochemical oxidation of epinephrine and uric acid at a layered double hydroxide film modified glassy carbon electrode and its application
CN106970127A (zh) 一种用于细菌群体信号分子检测细胞传感器及其制备方法和应用
Zhao et al. An electrochemical sensor for l-tryptophan using a molecularly imprinted polymer film produced by copolymerization of o-phenylenediamine and hydroquinone
CN107727720A (zh) HKUST‑1（Cu‑MOFs）在制备葡萄糖传感器用电极中的应用
Yin et al. Translating potentiometric detection into non-enzymatic amperometric measurement of H2O2
CN109211989A (zh) 一种用于检测阿特拉津的电化学适配体传感器及其制备和检测方法
Jiang et al. Porous carbon-based robust, durable, and flexible electrochemical device for K+ detection in sweat
CN109142490A (zh) 全固态钠离子选择性传感器及其制备和应用
CN110441380A (zh) 一种基于分子印迹电极技术的电化学传感器及其制备方法和应用
Liu et al. Synthesis and characterization of a highly stable poly (3, 4-ethylenedioxythiophene)-gold nanoparticles composite film and its application to electrochemical dopamine sensors
CN105319250A (zh) 一种二氧化碳生化分析干片及其制备方法
Zhai et al. In vivo monitoring of calcium ions in rat cerebrospinal fluid using an all-solid-state acupuncture needle based potentiometric microelectrode
CN106872544A (zh) 一种聚甲基蓝/乙炔黑复合修饰玻碳电极的制备方法及其在测定扑热息痛中的应用
CN107121484A (zh) 一种灵敏检测草甘膦的电化学方法
CN116818866A (zh) 一种即时检测水质生物毒性的方法及系统
CN110261450A (zh) 一种同时检测多巴胺和肾上腺素修饰玻碳电极、制备方法及应用
CN105223252A (zh) 一种钠、钾、氯离子生化分析干片及其制备方法
CN105929000B (zh) Nafion功能化三维含氮石墨烯/MoS2糊电极的制备及同时检测5-羟色胺和多巴胺
CN114019005A (zh) 一种基于离子迁移放大效应的聚合物敏感膜的高精度电化学检测方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171208

RJ01 Rejection of invention patent application after publication