CN109001288A - 一种检测多巴胺的金纳米电极及其制备方法 - Google Patents
一种检测多巴胺的金纳米电极及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109001288A CN109001288A CN201810669306.4A CN201810669306A CN109001288A CN 109001288 A CN109001288 A CN 109001288A CN 201810669306 A CN201810669306 A CN 201810669306A CN 109001288 A CN109001288 A CN 109001288A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gold nano
- electrode
- nano electrode
- gold
- preparation
- 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.)
- Granted
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
- G01N27/416—Systems
- G01N27/48—Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage
-
- 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
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)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
本发明提供一种检测多巴胺的金纳米电极及其制备方法,属于纳米科学和电化学领域。该方法先制备金纳米电极;然后将金纳米电极用对巯基苯甲酸乙醇溶液修饰,得到带有对巯基苯甲酸的金纳米电极;最后将带有对巯基苯甲酸的金纳米电极的尖端浸泡在纳米金溶胶中,得到检测多巴胺的金纳米电极。本发明还提供上述制备方法得到的检测多巴胺的金纳米电极。该金纳米电极可以通过多巴胺分子在电极表面或者电极附近得失电子产生微弱电流的变化,从而检测溶液中多巴胺分子的存在。
Description
技术领域
本发明属于纳米科学和电化学领域,具体涉及一种检测多巴胺的金纳米电极及其制备方法。
背景技术
多巴胺(Dopamine,DA)是一种神经递质,在神经中枢,肾脏和激素系统中起着重要的生理调控作用,大脑内多巴胺含量的变化还会引起人情绪的波动,经过研究表明,多巴胺还可以应用到治疗抑郁症上,因此检测多巴胺的方法研究是十分重要和必要的。
电化学检测具有精度高,准确性高的特点,电化学工作站的出现为电化学的检测提供了更加便利的手段,它可以检测到pA级的微弱电流,在表征纳米电极上应用十分广泛。电化学工作站也可以实时监测电流变化,达到动态检测的目的。新型纳米电极的制备,在应用检测细胞中微量多巴胺的存在提供了可能,利用多巴胺活性分子与纳米电极尖端修饰的活性粒子的特异性结合,从而快速有效的检测多巴胺活性分子的存在。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种检测多巴胺的金纳米电极及其制备方法,旨在金纳米电极的基础上通过分子自组装技术修饰一定的活性分子来检测氧化还原分子多巴胺,从而提高多巴胺的检测精度,可以达到纳摩,此外,该制备方法工艺简单、成本低,精度高,通过特定的活性分子的修饰可以达到快速检测的目的同时能降低检测被测液体中多巴胺的浓度。
本发明首先提供一种检测多巴胺的金纳米电极的制备方法,包括步骤如下:
步骤A、制备金纳米电极;
步骤B、将步骤A得到的金纳米电极用对巯基苯甲酸乙醇溶液修饰,得到带有对巯基苯甲酸的金纳米电极;
步骤C、将步骤B得到的带有对巯基苯甲酸的金纳米电极的尖端浸泡在纳米金溶胶中,得到检测多巴胺的金纳米电极。
优选的是,所述的步骤A以浓盐酸和无水乙醇溶液,进行电化学交流腐蚀,然后利用高密度聚乙烯进行封装,制备得到的。
优选的是,所述的步骤A具体为:
1)将无水乙醇和浓盐酸溶液混合,得到腐蚀液;
2)取金丝,将其固定在腐蚀架上,连接上交流电源和示波器进行腐蚀,电流表示数控制在10~15.0μA左右,腐蚀时间为40~50s,腐蚀电压25V~27V,腐蚀频率4.2kHz,清洗,得到表面洁净的裸金纳米电极;
3)搭建加热装置,将高密度聚乙烯颗粒放于加热台上加热,使其融化后,将表面洁净的裸金纳米电极固定在可升降的支架上,电极穿过已经熔融的高密度聚乙烯颗粒,电极尖端将覆盖一层高密度聚乙烯,待尖端伸出后停止上升支架,取出,冷却至室温,得到金纳米电极。
优选的是,所述的加热装置包括电源、智能控温仪、可升降支架、铁架台、热电偶和加热台,所述的铁架台为L型,可升降支架固定在铁架台的横杆上,热电偶固定在铁架台的竖杆上,热电偶一端连接加热台,智能控温仪分别和热电偶和加热台电连接,电源和智能控温仪电连接;所述的可升降支架用于放置裸金纳米电极,加热台底部设置通孔,用于放置高密度聚乙烯颗粒,所述的裸金纳米电极通过通孔穿过已经熔融的高密度聚乙烯颗粒。
优选的是,所述的无水乙醇和浓盐酸溶液的体积比为1:1。
优选的是,所述的金丝长度为1cm。
优选的是,所述的步骤B具体为:
1)将对巯基苯甲酸溶解在无水乙醇溶液中,得到对巯基苯甲酸乙醇溶液;
2)将金纳米电极的尖端浸泡在对巯基苯甲酸乙醇溶液中,避光室温修饰 12h~16h,得到带有对巯基苯甲酸的金纳米电极。
优选的是,所述的对巯基苯甲酸乙醇溶液的浓度为1mM。
优选的是,所述的步骤C的浸泡时间为1~3h。
本发明还提供上述制备方法得到的检测多巴胺的金纳米电极。
本发明的有益效果
本发明提供一种检测多巴胺的金纳米电极及其制备方法,该方法首先制备由高密度聚乙烯封装的金纳米电极,然后将4-MBA分子修饰在金纳米电极上,然后再将纳米金球修饰在4-MBA分子上,做成一个探针分子,制成一个新型的金纳米电极。本发明的方法在修饰过程都采用自组装完成,操作简单,易于实现,且可行性高。该金纳米电极可以通过多巴胺分子在电极表面或者电极附近得失电子产生微弱电流的变化,从而检测溶液中多巴胺分子的存在。本发明的金纳米电极具有很高的灵敏度,由于探针的制备过程都是在溶液中修饰,修饰过程中不会有其他杂质进入,均是密闭避光修饰,保证了探针修饰的稳定性和可重复性,而且制备过程简单,便于操作,易于实现,检测精度高,还可以实时动态监测。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的裸金纳米电极扫描电子显微镜图。
图2为本发明实施例1制备得到的高密度聚乙烯封装金纳米电极循环伏安曲线图。
图3为本发明实施例1制备得到的修饰4-MBA金纳米电极循环伏安曲线图。
图4为本发明实施例1制备得到的修饰4-MBA/GNPs的金纳米电极循环伏安曲线图。
图5为本发明实施例1制备得到的金纳米电极修饰前后循环伏安曲线对比图。
图6为本发明实施例1制备得到的为本发明实施例1制备得到的带有 4-MBA/GNPs的金纳米电极检测多巴胺(DA)的DPV曲线图。
图7为本发明实施例1不同浓度下的多巴胺的峰电流值图。
图8为本发明加热装置的结构示意图。
图中,1、电源,2、智能控温仪,3、铁架台,4、可升降支架,5、热电偶, 6、加热台,7、裸金纳米电极。
具体实施方式
为了进一步了解本发明,下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
本发明首先提供一种检测多巴胺的金纳米电极的制备方法,包括步骤如下:
步骤A、制备金纳米电极;
步骤B、将步骤A得到的金纳米电极用对巯基苯甲酸乙醇溶液修饰,得到带有对巯基苯甲酸的金纳米电极;
步骤C、将步骤B得到的带有对巯基苯甲酸的金纳米电极的尖端浸泡在纳米金溶胶中,得到检测多巴胺的金纳米电极。
按照本发明,所述的步骤A以浓盐酸和无水乙醇溶液,进行电化学交流腐蚀,然后利用高密度聚乙烯进行封装,制备得到的。具体为:
1)将无水乙醇和浓盐酸溶液混合,得到腐蚀液;所述的无水乙醇和浓盐酸溶液的体积比优选为1:1。配置时尽量在通风橱中进行,并做好防护措施,因浓盐酸具有强烈的腐蚀性,乙醇易挥发;
2)取金丝,将其固定在腐蚀架上,连接上交流电源和示波器进行腐蚀,电流表示数控制在10~15.0μA,腐蚀时间为40~50s,腐蚀电压25V~27V,腐蚀频率4.2kHz,清洗,得到表面洁净的裸金纳米电极;腐蚀过程中利用示波器来监测腐蚀电压和频率,利用功率放大器来调控腐蚀电压。所述的金丝长度优选为 1cm,直径为0.25mm,来源为商购,选自国药集团。
按照本发明,所述的腐蚀架可以上下升降,便于金丝进入和退出腐蚀液,而且操作简单、易于控制,用过电流表显示的电流值来初步判断腐蚀形状,一般起始电流控制在10~15.0μA左右,腐蚀时间通过秒表计时,大约所需时间在 40~50s左右,当电流表显示来回波动时可以初步证明腐蚀形状较好,当电流表的示数降为0A时即表示腐蚀终止,为确保制备的金电极可用,一般制备完需要立即清洗,优选用18.2MΩ*cm超纯水冲洗干净,放入等离子清洗机中清洗表面杂物,清洗5~10min成“铅笔状”最好,这也利于下步的封装实验。
3)搭建加热装置,将高密度聚乙烯颗粒放于热台上加热,使其融化后,将表面洁净的裸金纳米电极固定在可升降的支架上,电极穿过已经熔融的高密度聚乙烯颗粒,电极尖端将覆盖一层高密度聚乙烯,待尖端伸出后停止上升支架,取出,冷却至室温,得到金纳米电极;
按照本发明,先搭建加热装置,所述的加热装置如图8所示,该装置包括电源1、智能控温仪2、可升降支架4、铁架台3、热电偶5和加热台6,所述的铁架台3为L型,可升降支架4固定在铁架台3的横杆上,热电偶5固定在铁架台3的竖杆上,热电偶5一端连接加热台6,智能控温仪2分别和热电偶5和加热台6电连接,电源1和智能控温仪2电连接;所述的可升降支架4用于放置裸金纳米电极7,加热台6底部设置通孔,用于放置高密度聚乙烯颗粒,所述的高密度聚乙烯颗粒的直径大于通孔的直径,所述的裸金纳米电极7通过通孔穿过已经熔融的高密度聚乙烯颗粒。所述的智能控温仪2的来源为商购,没有特殊限制,作用是通过智能控温仪2中的反馈系统调控热电偶5的加热温度,使高密度聚乙烯颗粒熔融,防止温度过高,损坏封装材料。
按照本发明,将高密度聚乙烯颗粒放于加热台上加热,所述的加热温度优选为180-190℃,使其融化后,将裸金纳米电极固定在可升降的固定支架上,电极缓慢穿过已经熔融的聚氨酯固体颗粒,此过程需要大于5s,此时,电极尖端将覆盖一层高密度聚乙烯颗粒,待其冷却后,尖端会由于高密度聚乙烯的冷却回弹性而收缩,使尖端露出,待尖端伸出后停止上升固定支架,取出,冷却至室温,从而完成对电极的封装,得到金纳米电极。该过程耗时在1min之内,制备非常快捷,而且一步成形,为防止电极尖端落入灰尘,制备完之后要放入密闭盒中。
按照本发明,所述的步骤B以对巯基苯甲酸和无水乙醇为原料,将高密度聚乙烯封装的金纳米电极通过浸泡在对巯基苯甲酸的无水乙醇溶液中自组装,经过一定的自组装时间之后即可将对巯基苯甲酸活性分子修饰在金电极表面。具体为:
1)将对巯基苯甲酸溶解在无水乙醇溶液中,得到对巯基苯甲酸乙醇溶液;所述的对巯基苯甲酸乙醇溶液的浓度为1mM;
2)将金纳米电极的尖端浸泡在对巯基苯甲酸乙醇溶液中,避光室温修饰12h~16h,取出后优选用无水乙醇和18.2MΩ*cm的超纯水交替清洗两遍,然后用氩气吹干,得到带有对巯基苯甲酸的金纳米电极(4-MBA的金纳米电极)。
按照本发明,所述的步骤C将上步制得的尖端带有4-MBA的金纳米电极尖端浸泡在纳米金溶胶中,然后取出优选用18.2MΩ*cm的超纯水冲洗两遍,然后用氩气吹干,得到带有纳米金的对巯基苯甲酸的金纳米电极。所述的浸泡时间优选为1~3h。
按照本发明,所述的纳米金溶胶按照文献(Kevin J.Freedman,Colin R.Crick,Pablo Albella,Avijit Barik,Aleksandar P.Ivanov,Stefan A.Maier,Sang-Hyun Oh,and Joshua B.Edel.On-Demand Surface and Tip Enhanced Raman Spectroscopy UsingDielectrophoretic Trapping and Nanopore Sensing.ACS Photonics,2016,3(6), pp1036–1044.)采用柠檬酸钠还原法制备,粒径优选为40nm。
本发明还提供上述制备方法得到的检测多巴胺的金纳米电极。
将所得的包裹之后的金纳米电极利用电化学手段进行初步的表征,已验证金纳米电极制备的是否成功,包括:
将上步制得的带有纳米金颗粒和4-MBA的金纳米电极尖端放入pH=7.30的磷酸盐(1*PBS)缓冲溶液(室温25℃下)中,然后改变多巴胺的加入浓度,检测峰电流变化,进行电化学差分脉冲伏安法(DPV)测试。
本发明提供一种检测多巴胺的金纳米电极的制备方法,实验结果表明:本发明的金纳米电极可以通过电化学的手段,通过检测电流的变化情况来判定修饰分子是否成功连接到纳米电极上,通过分析实验所得的结果发现,在修饰之前电流较大,修饰对巯基苯甲酸(4-MBA)分子后电流变小,再修饰纳米金溶胶之后电流又再一次变大。通过电流的变化可以判断修饰分子已经成功连接在电极上。本发明的一种检测多巴胺的金纳米电极可以检测到1nM,具有很高的灵敏度和检测下限,具有一定的稳定性。
下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
a、金纳米电极的制备:
(1)腐蚀液的配置:按照V(HCl):V(C2H5OH)=1:1比例配置20mL至于玻璃表面皿中;
(2)取1cm长金丝,将其固定在腐蚀架上,采用交流电源提供腐蚀电压,通过示波器监测图形变化,电流示数控制在15.0μA,腐蚀时间45s,腐蚀电压 26V,腐蚀频率4.20kHz;
(3)用18.2MΩ*cm的超纯水冲洗干净,放入等离子清洗机中清洗表面杂物,清洗8min,得到表面洁净的裸金纳米电极;
清洁高密度聚乙烯及封装步骤:
(4)准备工作:将高密度聚乙烯颗粒放入18.2MΩ*cm去离子水中进行超声清洗8分钟,然后放入烘箱中烘干,烘箱设定温度为100℃,加热烘干。
(5)在热台上放入已经清洗过的高密度聚乙烯颗粒,启动加热装置,待温度升至180℃时等待片刻,高密度聚乙烯颗粒会发生熔融,之后将固定好裸金纳米电极的支架缓慢上升待尖端快要露出头时停止上升支架,缓慢从热台中取出,待冷却至室温,得到高密度聚乙烯封装金纳米电极;
(6)配置电化学电解液,电解液含有100mM亚铁氰化钾和1M KCl,用电子天平分别称取422mg亚铁氰化钾,74.5mg KCl,溶于10mL 18.2MΩ*cm去离子水中,待完全溶解后混合均匀,然后进行通氩气除氧操作5min;
(7)将制备好的电极先用无水乙醇清洗2遍,再用18.2MΩ*cm去离子水清洗一遍,除去上一步残留的乙醇等杂质,然后用氮气吹干;
(8)将清洗好的电极放入电化学电解池中,开通电化学工作站(CHI852C) 选择循环伏安曲线,测试范围选择0~+0.6V,Scan Rate选择10mV/s。
b、修饰对巯基苯甲酸的金纳米电极的制备:
(1)修饰液的配置:称量0.8mg对巯基苯甲酸,溶解在5mL无水乙醇溶液中,配置成1mM的4-MBA乙醇溶液。
(2)取出2mL 4-MBA乙醇溶液放于5mL试剂瓶中,将高密度聚乙烯封装金纳米电极放入,悬挂在溶液中,使尖端浸泡在修饰液里面,避光室温修饰14h,然后取出先用无水乙醇冲洗,再用18.2MΩ*cm的超纯水进行冲洗,反复2次然后用氩气吹干,得到带有4-MBA的金纳米电极;
c、带有纳米金颗粒和对巯基苯甲酸的金纳米电极制备
用移液枪抽取2mL纳米金溶胶于5mL试剂瓶中,将上步制的带有4-MBA 的金纳米电极的尖端浸泡在纳米金溶胶中,浸泡时间为2h,然后取出用 18.2MΩ*cm的超纯水进行冲洗,冲洗2次然后用氩气吹干,得到修饰 4-MBA/GNPs的金纳米电极。
将上述金纳米电极对多巴胺进行实时检测,具体步骤为:
pH=7.30的1*PBS缓冲溶液的配置:用天平称取8g氯化钠,0.2g氯化钾, 1.44g二水磷酸氢二钠,0.2g磷酸二氢钾,加入500mL 18.2MΩ*cm的超纯水。配置完后摇匀静置一段时间后用pH计测量缓冲溶液的pH值,经过三次测量比较,pH为7.30,然后放入4℃冰箱内,静置过夜后使用。
量取15mL pH=7.30的1*PBS缓冲溶液15mL放入样品池中,放入电化学工作站中,依次加入浓度分别为10nM、20nM、40nM、60nM、80nM、100nM、 200nM、400nM、600nM、800nM的多巴胺溶液,进行差分脉冲伏安法(DPV) 测试。
将实施例1制备的裸金纳米电极、高密度聚乙烯封装金纳米电极、修饰 4-MBA金纳米电极、修饰4-MBA/GNPs的金纳米电极进行电化学表征。
图1为本发明实施例1制备得到的裸金纳米电极扫描电子显微镜图,通过图1扫描电子显微镜图片可以看到,裸金纳米电极尖端直径小于200nm,同时尖端表面较为平整。
图2为本发明实施例1制备得到的高密度聚乙烯封装金纳米电极电化学循环伏安曲线图,图2说明:通过利用高密度聚乙烯颗粒熔融固化,使电极的尖端暴露面积减小到更小,纳米级,从而实现单分子检测的目的,提高探针分子检测的灵敏度。从循环伏安曲线可以看出电流可以达到纳安,且充放电电流较小,电极封装合格,可以用于下步修饰。
图3为本发明实施例1制备得到的修饰4-MBA金纳米电极循环伏安曲线图。通过循环伏安曲线可以看出,电流有微弱的变化,电极充放电更加减小,呈现较好的“S”型曲线,证明4-MBA分子已成功修饰在电极尖端。
图4为本发明实施例1制备得到的修饰4-MBA/GNPs的金纳米电极循环伏安曲线图,通过循环伏安曲线我们可以清楚的看出,电流有一个增加的过程,这是因为纳米金与电极尖端的4-MBA相连接。
图5为本发明实施例1制备得到的金纳米电极修饰前后电化学循环伏安曲线对比图,图中曲线a代表未修饰的包裹后的金电极的循环伏安特性曲线,曲线c代表修饰4-MBA分子后的电化学循环伏安特性曲线,曲线b是在修饰 4-MBA基础上又修饰纳米金颗粒之后的循环伏安特性曲线。通过将修饰前后的循环伏安曲线进行对比,我们不难发现,当4-MBA分子与金纳米电极连接时由于4-MBA分子占据了金纳米电极的有效暴露面积,所以电流呈现一个减少的趋势,而在修饰完后纳米金发现电流又呈现一个增加的过程是因为,电子在纳米金附近聚集,通过纳米金球传输电子,传输速率较快,所以电流会呈现增加的趋势。通过循环伏安曲线我们可以初步断定,金纳米电极与4-MBA的连接主要是靠4-MBA一端的巯基,而与纳米金连接时主要靠4-MBA另一端的羧基集团,通过羧基基团失去氢离子,而让纳米金球占据,从而连接上纳米金球。
图6为本发明实施例1制备得到的4-MBA/GNPs金纳米电极检测多巴胺 (DA)的差分脉冲伏安(DPV)曲线图。将制备好的金纳米金电极用于检测DA 分子的存在,一旦溶液中有DA分子出现,由于多巴胺分子是氧化还原分子,会在电极附近或电极表面进行得失电子的转变,从而就会产生微弱的电流,而通过电化学工作站可以检测到微弱的电流变化,不断改变溶液中DA分子的浓度从而得到随DA浓度的改变而峰电流发生变化的曲线,即图7。从图7中可以看出,随着溶液中多巴胺含量的增加,峰电流值是逐渐增大的。其中直线为经过对数据点进行高斯拟合后得到的线性曲线。
实施例2
a、金纳米电极的制备:
(1)腐蚀液的配置:按照V(HCl):V(C2H5OH)=1:1比例配置20mL至于玻璃表面皿中;
(2)取1cm长金丝,将其固定在腐蚀架上,采用交流电源提供腐蚀电压,通过示波器监测图形变化,电流示数控制在10.0μA,腐蚀时间40s,腐蚀电压 25V,腐蚀频率4.20kHz;
(3)用18.2MΩ*cm的超纯水冲洗干净,放入等离子清洗机中清洗表面杂物,清洗5min,得到表面洁净的裸金纳米电极;
清洁高密度聚乙烯及封装步骤:
(4)准备工作:将高密度聚乙烯颗粒放入18.2MΩ*cm去离子水中进行超声清洗5分钟,然后放入烘箱中烘干,烘箱设定温度为100℃,加热烘干。
(5)在热台上放入已经清洗过的高密度聚乙烯颗粒,启动加热装置,待温度升至180℃时等待片刻,高密度聚乙烯颗粒会发生熔融,之后将固定好裸金纳米电极的支架缓慢上升待尖端快要露出头时停止上升支架,缓慢从热台中取出,待冷却至室温,得到高密度聚乙烯封装金纳米电极;
b、修饰对巯基苯甲酸的金纳米电极的制备:
(1)修饰液的配置:称量0.8mg对巯基苯甲酸,溶解在5mL无水乙醇溶液中,配置成1mM的4-MBA乙醇溶液。
(2)取出2mL 4-MBA乙醇溶液放于5mL试剂瓶中,将高密度聚乙烯封装金纳米电极放入,悬挂在溶液中,使尖端浸泡在修饰液里面,避光室温修饰12h,然后取出先用无水乙醇冲洗,再用18.2MΩ*cm的超纯水进行冲洗,反复2次然后用氩气吹干,得到带有4-MBA的金纳米电极;
c、带有纳米金颗粒和对巯基苯甲酸的金纳米电极制备
用移液枪抽取2mL纳米金溶胶于5mL试剂瓶中,将上步制的带有4-MBA 的金纳米电极的尖端浸泡在纳米金溶胶中,浸泡时间为1,然后取出用 18.2MΩ*cm的超纯水进行冲洗,冲洗2次然后用氩气吹干,得到修饰 4-MBA/GNPs的金纳米电极。
实施例3
a、金纳米电极的制备:
(1)腐蚀液的配置:按照V(HCl):V(C2H5OH)=1:1比例配置20mL至于玻璃表面皿中;
(2)取1cm长金丝,将其固定在腐蚀架上,采用交流电源提供腐蚀电压,通过示波器监测图形变化,电流示数控制在15.0μA,腐蚀时间50s,腐蚀电压27V,腐蚀频率4.20kHz;
(3)用18.2MΩ*cm的超纯水冲洗干净,放入等离子清洗机中清洗表面杂物,清洗10min,得到表面洁净的裸金纳米电极;
清洁高密度聚乙烯及封装步骤:
(4)准备工作:将高密度聚乙烯颗粒放入18.2MΩ*cm去离子水中进行超声清洗5分钟,然后放入烘箱中烘干,烘箱设定温度为100℃,加热烘干。
(5)在热台上放入已经清洗过的高密度聚乙烯颗粒,启动加热装置,待温度升至180℃时等待片刻,高密度聚乙烯颗粒会发生熔融,之后将固定好裸金纳米电极的支架缓慢上升待尖端快要露出头时停止上升支架,缓慢从热台中取出,待冷却至室温,得到高密度聚乙烯封装金纳米电极;
b、修饰对巯基苯甲酸的金纳米电极的制备:
(1)修饰液的配置:称量0.8mg对巯基苯甲酸,溶解在5mL无水乙醇溶液中,配置成1mM的4-MBA乙醇溶液。
(2)取出2mL 4-MBA乙醇溶液放于5mL试剂瓶中,将高密度聚乙烯封装金纳米电极放入,悬挂在溶液中,使尖端浸泡在修饰液里面,避光室温修饰16h,然后取出先用无水乙醇冲洗,再用18.2MΩ*cm的超纯水进行冲洗,反复2次然后用氩气吹干,得到带有4-MBA的金纳米电极;
c、带有纳米金颗粒和对巯基苯甲酸的金纳米电极制备
用移液枪抽取2mL纳米金溶胶于5mL试剂瓶中,将上步制的带有4-MBA 的金纳米电极的尖端浸泡在纳米金溶胶中,浸泡时间为3h,然后取出用 18.2MΩ*cm的超纯水进行冲洗,冲洗2次然后用氩气吹干,得到修饰 4-MBA/GNPs的金纳米电极。
综上所述,本发明提供的一种检测多巴胺的新型纳米电极的制备方法,本发明首先制备一个金纳米电极,然后将4-MBA分子修饰在金纳米电极上,然后再将纳米金球修饰在4-MBA分子上,做成一个探针分子,制成一个新型的金纳米电极。通过多巴胺分子在电极表面或者电极附近得失电子产生微弱电流的变化,从而检测溶液中多巴胺分子的存在。利用这种制备的新型纳米电极具有很高的灵敏度。由于探针的制备过程都是在溶液中修饰,修饰过程中不会有其他杂质进入,均是密闭避光修饰,保证了探针修饰的稳定性和可重复性,而且制备过程简单,便于操作,易于实现。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种检测多巴胺的金纳米电极的制备方法,其特征在于,包括步骤如下:
步骤A、制备金纳米电极;
步骤B、将步骤A得到的金纳米电极用对巯基苯甲酸乙醇溶液修饰,得到带有对巯基苯甲酸的金纳米电极;
步骤C、将步骤B得到的带有对巯基苯甲酸的金纳米电极的尖端浸泡在纳米金溶胶中,得到检测多巴胺的金纳米电极。
2.根据权利要求1所述的一种检测多巴胺的金纳米电极的制备方法,其特征在于,所述的步骤A以浓盐酸和无水乙醇溶液,进行电化学交流腐蚀,然后利用高密度聚乙烯进行封装,制备得到的。
3.根据权利要求1或2所述的一种检测多巴胺的金纳米电极的制备方法,其特征在于,所述的步骤A具体为:
1)将无水乙醇和浓盐酸溶液混合,得到腐蚀液;
2)取金丝,将其固定在腐蚀架上,连接上交流电源和示波器进行腐蚀,电流表示数控制在10~15.0μA左右,腐蚀时间为40~50s,腐蚀电压25V~27V,腐蚀频率4.2kHz,清洗,得到表面洁净的裸金纳米电极;
3)搭建加热装置,将高密度聚乙烯颗粒放于加热台上加热,使其融化后,将表面洁净的裸金纳米电极固定在可升降的支架上,电极穿过已经熔融的高密度聚乙烯颗粒,电极尖端将覆盖一层高密度聚乙烯,待尖端伸出后停止上升支架,取出,冷却至室温,得到金纳米电极。
4.根据权利要求3所述的一种检测多巴胺的金纳米电极的制备方法,其特征在于,所述的加热装置包括电源、智能控温仪、可升降支架、铁架台、热电偶和加热台,所述的铁架台为L型,可升降支架固定在铁架台的横杆上,热电偶固定在铁架台的竖杆上,热电偶一端连接加热台,智能控温仪分别和热电偶和加热台电连接,电源和智能控温仪电连接;所述的可升降支架用于放置裸金纳米电极,加热台底部设置通孔,用于放置高密度聚乙烯颗粒,所述的裸金纳米电极通过通孔穿过已经熔融的高密度聚乙烯颗粒。
5.根据权利要求3所述的一种检测多巴胺的金纳米电极的制备方法,其特征在于,所述的无水乙醇和浓盐酸溶液的体积比为1:1。
6.根据权利要求3所述的一种检测多巴胺的金纳米电极的制备方法,其特征在于,所述的金丝长度为1cm。
7.根据权利要求1所述的一种检测多巴胺的金纳米电极的制备方法,其特征在于,所述的步骤B具体为:
1)将对巯基苯甲酸溶解在无水乙醇溶液中,得到对巯基苯甲酸乙醇溶液;
2)将金纳米电极的尖端浸泡在对巯基苯甲酸乙醇溶液中,避光室温修饰12h~16h,得到带有对巯基苯甲酸的金纳米电极。
8.根据权利要求7所述的一种检测多巴胺的金纳米电极的制备方法,其特征在于,所述的对巯基苯甲酸乙醇溶液的浓度为1mM。
9.根据权利要求1所述的一种检测多巴胺的金纳米电极的制备方法,其特征在于,所述的步骤C的浸泡时间为1~3h。
10.权利要求1所述的制备方法得到的检测多巴胺的金纳米电极。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810669306.4A CN109001288B (zh) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | 一种检测多巴胺的金纳米电极及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810669306.4A CN109001288B (zh) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | 一种检测多巴胺的金纳米电极及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109001288A true CN109001288A (zh) | 2018-12-14 |
CN109001288B CN109001288B (zh) | 2020-10-02 |
Family
ID=64601249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810669306.4A Expired - Fee Related CN109001288B (zh) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | 一种检测多巴胺的金纳米电极及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109001288B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113325059A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-31 | 辽宁师范大学 | 微体积选择性测定多巴胺的电化学检测装置 |
CN113340867A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-09-03 | 华南师范大学 | 一种利用比色-sers双读出的传感器检测酪氨酸酶的方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103149267A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-06-12 | 河南省科学院高新技术研究中心 | 一种检测多巴胺的电化学生物传感器及其制备方法 |
KR20130085737A (ko) * | 2012-01-20 | 2013-07-30 | 고려대학교 산학협력단 | 금 나노입자가 분산된 과산화 전도성 고분자 나노선의 다이아몬드 박막 전극을 이용한 도파민 검출센서 |
CN103760208A (zh) * | 2013-01-23 | 2014-04-30 | 南京医科大学 | 一种用于检测多巴胺的金纳米粒掺杂的分子印记电化学传感器的制备方法 |
CN103945966A (zh) * | 2011-09-23 | 2014-07-23 | 南洋理工大学 | 用于在基底上形成金纳米线的方法及由该方法形成的金纳米线 |
CN107505365A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-12-22 | 广西师范学院 | 修饰电极的制备方法及用途 |
US20180024126A1 (en) * | 2013-10-15 | 2018-01-25 | Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Nanocomposites, methods of making same, and applications of same for multicolor surface enhanced raman spectroscopy (sers) detections |
CN108165270A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-06-15 | 长春工业大学 | 一种纳米金壳包覆上转换纳米晶复合结构材料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-06-26 CN CN201810669306.4A patent/CN109001288B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103945966A (zh) * | 2011-09-23 | 2014-07-23 | 南洋理工大学 | 用于在基底上形成金纳米线的方法及由该方法形成的金纳米线 |
KR20130085737A (ko) * | 2012-01-20 | 2013-07-30 | 고려대학교 산학협력단 | 금 나노입자가 분산된 과산화 전도성 고분자 나노선의 다이아몬드 박막 전극을 이용한 도파민 검출센서 |
CN103760208A (zh) * | 2013-01-23 | 2014-04-30 | 南京医科大学 | 一种用于检测多巴胺的金纳米粒掺杂的分子印记电化学传感器的制备方法 |
CN103149267A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-06-12 | 河南省科学院高新技术研究中心 | 一种检测多巴胺的电化学生物传感器及其制备方法 |
US20180024126A1 (en) * | 2013-10-15 | 2018-01-25 | Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Nanocomposites, methods of making same, and applications of same for multicolor surface enhanced raman spectroscopy (sers) detections |
CN107505365A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-12-22 | 广西师范学院 | 修饰电极的制备方法及用途 |
CN108165270A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-06-15 | 长春工业大学 | 一种纳米金壳包覆上转换纳米晶复合结构材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
CHRISTOPHER J. ORENDORFF 等: "Surface-Enhanced Raman Spectroscopy of Self-Assembled Monolayers: Sandwich Architecture and Nanoparticle Shape Dependence", 《ANALYTICAL CHEMISTRY》 * |
冷爽 等: "基于聚多巴胺的氮掺杂碳材料的制备及其电化学性能", 《应用化学》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113340867A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-09-03 | 华南师范大学 | 一种利用比色-sers双读出的传感器检测酪氨酸酶的方法 |
CN113340867B (zh) * | 2021-04-28 | 2022-03-29 | 华南师范大学 | 一种利用比色-sers双读出的传感器检测酪氨酸酶的方法 |
CN113325059A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-31 | 辽宁师范大学 | 微体积选择性测定多巴胺的电化学检测装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109001288B (zh) | 2020-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Fast ion-transfer processes at nanoscopic liquid/liquid interfaces | |
CN104569097B (zh) | 铜纳米线石墨烯复合物修饰电极的制备方法及其应用 | |
CN106018506B (zh) | 一种利用电化学传感器检测铅离子的方法 | |
CN109001288A (zh) | 一种检测多巴胺的金纳米电极及其制备方法 | |
CN105043538B (zh) | 空间环境下太阳模拟器辐照均匀性检测装置及检测方法 | |
CN104198551B (zh) | 制作纳米铂和多壁碳纳米管修饰的玻碳电极及利用该电极检测雌二醇的方法 | |
CN103713160A (zh) | 一种贵金属超微电极及其制备方法 | |
CN107505365A (zh) | 修饰电极的制备方法及用途 | |
CN107684416A (zh) | 基于液态金属的玻璃微管电极及其制备方法 | |
Yang et al. | Electrochemical impedimetric DNA sensing based on multi-walled carbon nanotubes–SnO2–chitosan nanocomposite | |
CN104597091A (zh) | 一种修饰电极的制备方法 | |
CN109473336A (zh) | 高效离子化探针电喷雾质谱离子源装置及适用于该离子源装置的探针 | |
CN108828037A (zh) | 一种金纳米电极及其制备方法 | |
CN107621567A (zh) | 一种半导体光电材料瞬态光电流测量系统及测量方法 | |
CN108483389A (zh) | 一种银纳米电极及其制备方法 | |
CN110057897A (zh) | 电泳沉积碳纳米管修饰碳纤维电极及其在活体抗坏血酸的检测中的应用 | |
CN100515329C (zh) | 纳米碳电极的一种制备方法 | |
CN103713034A (zh) | 一种电化学分析快速检测痕量过氧化氢的方法 | |
Tschuncky et al. | A Method for the Construction of Ultramicroelectrodes | |
CN105651739B (zh) | 基于溶出伏安的多种重金属离子纳米光学检测装置及方法 | |
CN105806907B (zh) | 一种制备微电极的方法 | |
CN104237343B (zh) | 二氧化锆/多孔聚苯胺修饰电极的制备方法及其应用 | |
Yang et al. | Fabrication and characterization of a dual submicrometer-sized electrode | |
Ji et al. | Electrocatalysis of puerarin on a nano‐CeO2/MWCNTs composite modified electrode and its determination in pharmaceutical preparations | |
CN109187326A (zh) | 金属应力腐蚀过程中界面微区pH值动态变化监测方法 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201002 Termination date: 20210626 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |