CN110161103A

CN110161103A - 一种用于检测5-羟甲基-2-糠醛的生物信号传感器及其制备方法和应用

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Publication number: CN110161103A
Application number: CN201910392356.7A
Authority: CN
Inventors: 张娟; 李根喜; 陈婷珺; 苏丽虹
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2019-08-23
Anticipated expiration: 2039-05-13
Also published as: CN110161103B

Abstract

本发明提供了一种用于检测5‑羟甲基‑2‑糠醛的生物信号传感器，包括：工作电极，参比电极和对电极；其中，所述工作电极为经修饰的石墨电极。具体的工作电极制备流程为：石墨电极表面修饰MXene，得到MXene/GE。由于MXene具有与石墨烯相似的性质，可以吸附单链DNA，因此我们将一端修饰有电化学信号分子亚甲基蓝，另一端修饰有酰肼基团的DNA MB‑Hyd吸附到MXene/GE的表面，得到Hyd‑MB/MXene/GE。然后将不同浓度的待检测物质5‑HMF与一定浓度的二茂铁甲醛的混合物质修饰到电极表面，而5‑HMF中的醛基能够高度选择性地与肼基团反应形成腙键，之后通过二茂铁甲醛与MB的电流比值结果来确定所检测的5‑HMF的含量水平。本发明采用的方法灵敏度高且特异性强，既能排出干扰又具有广泛的应用前景。

Description

一种用于检测5-羟甲基-2-糠醛的生物信号传感器及其制备方法和应用

技术领域

本发明是属于电分析化学和电化学传感器领域，特别涉及一种用于检测5-羟甲基-2-糠醛的生物信号传感器及其制备方法和应用。

背景技术

5-羟甲基-2-糠醛(简称5-HMF)是葡萄糖等单糖化合物在高温或弱酸等条件下脱水产生的一个醛类化合物，该化合物稳定性不好，容易分解成乙酰丙酸和甲酸，或发生聚合反应。一方面，5-HMF对人体横纹肌和内脏有损害，另一方面，葡萄糖注射液在高温情况下颜色容易变黄，虽然5-HMF 本身无色，但由于5-HMF可发生聚合而由聚合物导致变色，且葡萄糖注射液颜色的深浅与5-HMF产生的量成正比，因此5-HMF的量可反映出产品中葡萄糖的分解程度。因此基于5-HMF产生的毒性及对产品质量情况的指示作用，在含葡萄糖或其它单糖的制剂中应作为一个重要的有关物质加以控制。同时，5-HMF已被广泛的认为是食品质量恶化的指标之一，作为美拉德反应的中间产物，5-HMF广泛的存在于经过高温过程的食品中。近年来，食品中5-HMF含量的增加导致人们对其毒理性的关注逐渐上升，包括其细胞毒性、遗传毒性和肿瘤效应等。

目前，5-HMF的检查方法有以下几种：例如，通过颜色来进行检测，葡萄糖注射液颜色的深浅与5-HMF产生的量成正比，可通过控制溶液的颜色来控制5-HMF的量，但由于5-HMF并非葡萄糖注射液变色的唯一因素，所以该方法的专一性和准确性较差。通过吸收波长来进行检测：紫外法、双波长法、杂质对照法等。5-HMF的最大吸收波长在284nm处，如制剂或食品中有其他的物质在相同的波长出有明显的吸收，会干扰5-HMF 的检查。而双波长法操作较为繁琐，工作量较大，一般需要进行完备的方法学验证。杂质对照法具有较强的专一性，但检验过程中干扰因素较多。因此以上方法均难以满足日常快速分析的要求。由此可见，建立5-HMF 的检测新方法以及制备检测装置成为亟待解决的技术问题。

MXene是一种新型的二维过渡金属碳化物或碳氮化物，是一种类石墨烯的新型层状二维晶体材料，其化学式为M_n+1X_n，n＝1、2、3，M为早期过渡金属元素(例如Ti、V、Zn、Hf、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、Sc、Y、Lu、 W)，X为碳或/和氮元素，其母体材料MAX相是一类化学式为M_n+ ₁AX_n的三元层状化合物，其中M、X、n与上述一样，A为主族元素(最常见的为Al，Si)。具有独特的二维层状结构、较大的比表面积及良好的导电性、稳定性、磁性能和力学性能，已广泛应用于储能、催化、吸附等多处领域。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种灵敏度高、检测方法简单的用于检测 5-羟甲基-2-糠醛的生物信号传感器及其制备方法和应用。

技术方案

本发明一方面提供了一种用于检测5-羟甲基-2-糠醛的生物信号传感器，其特征在于，包括：工作电极，参比电极和对电极；其中，所述工作电极为经修饰的石墨电极，所述参比电极为饱和甘汞电极，所述铂丝电极为对电极。

进一步的，所述经修饰的石墨电极为石墨电极表面修饰MXene材料后，得到MXene-石墨复合电极，再吸附如式Ⅲ所示化合物，得到经修饰的石墨电极，即亚甲基蓝-DNA1-酰肼-MXene-石墨复合电极；其中，式Ⅲ为所述表示DNA1，DNA1的序列为CAGCCTTCCAGCTCCTTGA。

进一步的，所述MXene材料为二维片层结构，其化学式为M_n+1X_n，其中，n＝1、2或3，M为Ti、V、Zn、Hf、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、Sc、 Y、Lu、W中的任意一种，X为C和/或N元素；其前体材料MAX相是一类化学式为M_n+1AX_n的三元层状化合物，其中M、X、n与所述MXene 材料中的数值的一样，且A为Al、Si中的任意一种。

进一步的，所述酰肼如式Ⅱ所示：

其中，R为烷基或芳香烃基。

进一步的，所述制备式Ⅲ的反应式如下：

其中，所述表示DNA1，DNA1的序列为 CAGCCTTCCAGCTCCTTGA；R为烷基或芳香烃基。

本发明另一方面还提供一种如上任一项所述的生物信号传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将MXene材料修饰到经过预处理的石墨电极表面，得到MXene- 石墨复合电极；

S2：将式Ⅲ化合物修饰到所述复合电极表面，所述修饰时间为1～3h，得到亚甲基蓝-DNA1-酰肼-MXene-石墨复合电极；优选的，所述修饰时间为2h；。

进一步的，S1所述的预处理包括以下步骤：

将所述石墨电极打磨后用铝粉进行抛光，然后将抛光后的石墨电极超声3～10min，所述石墨电极阻抗≤100Ω；优选的，所述超声时间为5min；用铁氰化钾溶液对所述石墨电极阻抗进行检测，所述石墨电极阻抗≤100 Ω。

进一步的，S1所述的修饰包括以下步骤：向电极表面滴加5～10uL、浓度为0.1mg/ml的MXene水溶液，然后干燥，使得MXene修饰在所述石墨电极表面；进一步优选的，所述的干燥为自然风干；滴加MXene水溶液的体积为6μL。

进一步的，S2所述的制备式Ⅲ化合物的步骤具体包括：

将10μL 50～100μmol/L的式Ⅰ化合物用去离子水稀释到20μL，然后加入到含≥9.585×10^-3μg/μL 1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺与含≥5.7545×10^-3μg/μL的N-羟基琥珀酰亚胺的混合水溶液中进行活化，活化时间为30min～1h，然后向上述活化好的溶液中加入式Ⅱ化合物进行反应，所述式Ⅰ与式Ⅱ化合物物质的量之比为1:10，反应时间为2～4h，即得到式Ⅲ；所述反应式如下：

优选的，所述式Ⅰ的浓度为100μmol/L；所述1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺的浓度为0.195mg/μL，所述N-羟基琥珀酰亚胺的浓度为0.705mg/μL；活化时间为40min；反应时间为3h。

另一方面，本发明还提供了一种上述任意一项的生物信号传感器的用途，其特征在于，用于检测5-HMF。

进一步的，所述用途指的是用于检测食品中的5-HMF；进一步可选的，所述食品包括液体饮品；进一步可选的，所述食品为碳酸饮料、牛奶、果汁饮料或茶饮料。

上述任一项用途包括以下操作步骤：

S1：分别取不同待测浓度的5-HMF溶液与500nmol/L～10mmol/L的二茂铁甲醛混合，形成混合液；优选的，所述二茂铁甲醛的浓度为5 mmol/L；

S2：分别将S1所述的含不同浓度5-HMF的混合液修饰在上述信号传感器的石墨电极表面，修饰时间为20～50min；优选的，所述修饰时间为 20min；

S3：利用CHI660C电化学工作站分析装置检测上述电极表面二茂铁甲醛与亚甲基蓝的电流比值，来确定待测5-HMF的含量；

S4：利用DNA 2与式Ⅲ化合物进行碱基互补配对形成双链，使得吸附在所述工作电极表面的式Ⅲ化合物解离下来，即所述工作电极能够重复使用，即完成对工作电极的再生；所述DNA2的序列为 TCAAGGAGCTGGAAGGCTG，所述DNA 2与式Ⅲ化合物物质的量之比≥1。

进一步的，S2所述修饰反应为5-HMF中的羰基与二茂铁甲醛中的醛基竞争性结合GE/MXene/MB-Hyd中的肼基团形成腙键，反应原理如下：其中R、R’、 R”选自H、烷基中的任意一种或几种；

进一步的，S3所述CHI660C电化学工作站分析装置检测工作条件为：使用pH为7.0、浓度为20mmol/L的三羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl) 缓冲液，以200mV/s的扫描速率在-0.6V～0.8V的电位范围内进行循环伏安法(CV)的测量，在-0.4V～0.6V的电位范围内进行差分脉冲伏安法 (DPV)测量，所述扫描振幅为50mV，脉冲宽度为50ms。

有益效果

1.本发明测定5-HMF的电化学生物传感器选择性好、灵敏度高、检测范围宽；

2.本发明通过将MXene修饰到石墨电极的表面，不仅增加了电极的灵敏性，能够进行信号的放大，同时能够对电极表面进行再生达到电极重复使用的目的；

3.本发明通过目标物5-HMF与二茂铁甲醛中的醛基竞争性结合 GE/MXene/MB-Hyd中的肼基团形成腙键连接，而5-HMF中的醛基能够高度选择性地与肼基团反应形成腙键；使得传感器的特异性增加；

4.本发明利用CHI660C电化学工作站同时输出二茂铁甲醛与MB的电流值，以二者的电流比值结果来确定所检测的5-HMF的含量水平，使得传感器具有较高的准确度；

5.本发明利用CHI660C电化学工作站分析方法，具有高灵敏度、响应时间短、所需仪器设备价格低廉等优点，能广泛用于食品领域的化学检测，达到高效、灵敏、快速检测5-HMF活性的目的。

附图说明

图1为实施例3在不同浓度的5-HMF存在情况下的电化学信号的差分脉冲伏安法图谱；

图2为检测5-HMF的电流比值之间的线性关系图；

图3为检测5-HMF的电化学生物传感器的原理示意图；

图4为检测5-HMF的特异性实验结果图。

具体实施方式

实施例1：Ti₃C₂的MXene材料的制备

在本发明的第一个方面，在一个具体实施方式中，所述MXene是通过HF刻蚀MAX制备得到，其中，MAX为Ti₃AlC₂，近密堆积的Ti层与纯Al族元素层交错，C原子填充前者之间的八面体位置。因为Ti-Al键相对弱于Ti-C键，Al原子是Ti₃AlC₂中反应性最强的物质，可以很容易地从 Ti₃AlC₂结构中除去，产生二维Ti₃C₂纳米材料。

进一步的，所述二维Ti₃C₂的MXene材料的制备方法包括以下步骤：

S1：合成多层分布的MXene：首先将1.21g Ti₃AlC₂粉末浸入到含有50wt％的HF溶液中，室温下磁力搅拌18h以上，以移去Al层；然后将得到的悬浮液用去离子水洗涤3～5次，使上清液中的pH≥6，然后收集沉淀并在60℃的真空烘箱中干燥24h以上，得到手风琴状的Ti₃C₂材料；

S2：将上述手风琴状的Ti₃C₂材料以HF的浸泡，活化后，表面携带 -F、-O、-OH基团，形成Ti₃C₂Tx，所述Tx表示携带面端基-F、-O、-OH；

S3：用25wt％的四甲基氢氧化铵(TPAOH)进行插层处理，按每10mL TPAOH加入1g的Ti₃C₂Tx的比例将Ti₃C₂Tx粉末分散在TPAOH的溶液中，室温下磁力搅拌3d以上，之后将悬浮液用乙醇和去离子水洗涤3～5 次，以完全除去残留的TPAOH，得到剥离分层的MXene黑色悬浮液，将收集到的黑色悬浮液进行冷冻干燥，即得。

实施例2：制备5-HMF的电化学生物传感器

在本实施例中，一种检测5-HMF的电化学生物传感器的制备方法，包括如下步骤：

S0：将GE打磨后用铝粉进行抛光，然后将抛光后的GE超声3～10min，再用铁氰化钾溶液对其阻抗进行检测；

S2：将式Ⅲ化合物修饰到所述复合电极表面，所述修饰时间为2h，得到亚甲基蓝-DNA1-酰肼-MXene-石墨复合电极，即为工作电极；其中，制备式Ⅲ化合物的步骤具体包括：将10μL 100μmol/L的式Ⅰ化合物用去离子水稀释到20μL，然后加入到10μL含有1.95mg 1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺与含7.05mg的N-羟基琥珀酰亚胺的混合水溶液中进行羧基活化，活化时间为40min，然后向上述活化好的溶液中加入20μL、浓度为500μmol/L的式Ⅱ化合物(4-氨基苯甲酰肼)，进行反应，所述式Ⅰ与式Ⅱ化合物物质的量之比为1:10，反应时间为3h，即得到式Ⅲ；所述反应式如下：

其中，所述表示DNA1，DNA1的序列为 CAGCCTTCCAGCTCCTTGA。

S3：将工作电极、参比电极和对电极进行组装，制成检测5-HMF的电化学生物传感器；其中，所述参比电极为饱和甘汞电极，所述对电极为铂丝电极。

实施例3：检测5-HMF：

参见图1和图2，进行不同浓度的5-HMF的检测。

将5mM的二茂铁甲醛与不同浓度的5-HMF(1×10^-8、1×10^-7、1×10^-6、1×10^-5、1×10^-4、1×10^-3、1×10^-2、1×10^-1、1、10、100mg/mL)反应，反应时间为20min，经过特异性识别结合以及氧化反应之后，用CHI660C电化学工作站分析检测。测试条件：使用20mmol/L Tris-HCl(pH＝7.0)以200 mV/s的扫描速率在-0.6V至0.8V的电位范围内进行循环伏安法(CV)的测量。差分脉冲伏安法(DPV)的测量范围为-0.4V至0.6V，振幅为50mV，脉冲宽度为50ms。

如图2所示，反应产物溶液在0.4V处的电流值随5-HMF的浓度升高而降低。图2为在各种浓度5-HMF存在的条件下，在-0.4～0.6V范围内差分脉冲伏安法图谱。图3为0.4V处二茂铁甲醛与-0.2～-0.3V处MB的电流比值与5-HMF浓度之间的线性关系图，在1×10^-7mg/mL到100mg/mL的 5-HMF浓度范围内，电流降低值与5-HMF浓度成线性相关。

当5-HMF不存在时，通过二茂铁甲醛中的醛基与肼基团反应形成腙键，此时输出一个较高的二茂铁甲醛的电流值，当在5-HMF的浓度逐渐增加时，由于5-HMF中的醛基能够高度选择性地与肼基团反应形成腙键，使得输出的二茂铁甲醛的电流值逐渐减小，而MB作为一个参照信号，在有无5-HMF时其电流值不变，通过将二茂铁甲醛与MB的电流比值结果来确定所检测的5-HMF的含量水平能高效、灵敏、快速检测雪碧、牛奶、茶饮料、果汁饮料中5-HMF水平，应用于食品和注射液分析技术领域。

实施例4：电化学生物传感器的可再生

测试结束后，将所述电极与DNA 2进行反应，反应时间为1h，通过 MB-DNA1-Hyd与DNA 2进行碱基互补配对形成双链，使其将吸附在GE/MXene/上的MB-Hyd-5-HMF-2-糠醛/二茂铁甲醛解离下来，由于 MXene能够吸附单链DNA而无法吸附双链DNA的特点对电极表面进行再生，使得表面修饰有MXene的石墨电极能够进行多次使用。DNA 2的序列为TCAAGGAGCTGGAAGGCTG。

参见图3，阐释了本发明的发明流程。一种检测5-羟甲基-2-糠醛 (5-HMF)的电化学生物传感器，该传感器在石墨电极表面上修饰MXene 后得到GE/MXene，通过MXene能够吸附单链DNA的特性，我们在 GE/MXene表面修饰MB-DNA1-Hyd，得到GE/MXene/MB-Hyd，之后我们将不同浓度的待检测物质5-HMF与500nmol/L～10mmol/L的二茂铁甲醛的混合物质修饰到电极表面，通过目标物5-HMF与二茂铁甲醛中的醛基竞争性结合GE/MXene/MB-肼中的肼基团形成腙键连接，而5-HMF中的醛基能够高度选择性地与肼基团反应形成腙键，利用CHI660C电化学工作站输出二茂铁甲醛与MB的电化学信号，并通过二茂铁甲醛与MB的电流比值结果来确定所检测的5-HMF的含量水平，使高灵敏高特异性分析检测5-HMF成为可能。最后将完成检测的电极修饰DNA 2，通过DNA 1与DNA 2进行碱基互补配对形成双链，使其将吸附在GE/MXene/上的 MB-Hyd-5-HMF-2-糠醛/二茂铁甲醛解离下来，由于MXene能够吸附单链 DNA而无法吸附双链DNA的特点对电极表面进行再生，使得表面修饰有 MXene的石墨电极能够进行多次使用。

实施例5：对比实验

在本实施例中，参见图4，进行电化学生物传感器特异性研究：

为了验证本发明检测5-HMF的特异性，我们用了不同的干扰物质如牛血清白蛋白、葡萄糖、乳糖、丙氨酸、亮氨酸按照实施例3的操作过程处理来验证该电化学生物传感器的特异性。如图4所示，当我们检测较高浓度的牛血清白蛋白、葡萄糖、乳糖、丙氨酸、亮氨酸时，电流值有明显的增大，趋于1pM的5-HMF的检测浓度，说明上述干扰物质对5-HMF 检测基本无影响。此对照反应说明了在于二茂铁甲醛的竞争结合中，目标物5-HMF中的醛基与肼基团的结合有高度的特异性，保证了电化学生物传感器检测的高度选择性。

实施例5利用GE/MXene的可再生性和5-HMF与肼基团的高度选择性实现了对5-HMF的特异性和灵敏性的检测。

实际样品实验检测研究：

采用加样回收法，运用本实施例电化学生物传感器测定了饮用雪碧、牛奶、果汁饮料、茶饮料(绿茶)中5-HMF的浓度，参见下表。可知，本实施例电化学传感器能够准确测定实际样品中5-HMF浓度。

上述实施例利用利用腙化学辅助DNA吸附与解离构建了MXene介导的可再生电极界面检测5-HMF的电化学生物传感，其特征是首先通过目标物5-HMF的醛基高度选择性的肼基团反应形成腙键这一特点，实现了检测的准确性，同时，通过GE/MXene的可再生性和灵敏性，增加了检测的可重复性和实现了信号放大的作用，借助CHI660C电化学工作站分析并检测5-HMF。上述实施例方法简单、快速、无需信号标记；灵敏度高，可以在1×10^-8mg/mL到100mg/mL范围内线性检测5-HMF；特异性强，可以有效地区分5-HMF与其他对照物质。

上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明检测 5-HMF的电化学生物传感器、其制备方法和应用的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于检测5-羟甲基-2-糠醛的生物信号传感器，其特征在于，包括：工作电极，参比电极和对电极；其中，所述工作电极为经修饰的石墨电极，所述参比电极为饱和甘汞电极，所述铂丝电极为对电极。

2.根据权利要求1所述的生物信号传感器，其特征在于，所述经修饰的石墨电极为石墨电极表面修饰MXene材料后，得到MXene-石墨复合电极，再吸附如式Ⅲ所示化合物，得到经修饰的石墨电极，即亚甲基蓝-DNA1-酰肼-MXene-石墨复合电极；其中，式Ⅲ为所述表示DNA1，DNA1的序列为CAGCCTTCCAGCTCCTTGA。

3.根据权利要求2所述的生物信号传感器，其特征在于，所述MXene材料为二维片层结构，其化学式为M_n+1X_n，其中，n＝1、2或3，M为Ti、V、Zn、Hf、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、Sc、Y、Lu、W中的任意一种，X为C和/或N元素；其前体材料MAX相是一类化学式为M_n+1AX_n的三元层状化合物，其中M、X、n与所述MXene材料中的数值的一样，且A为Al、Si中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的生物信号传感器，其特征在于，所述酰肼如式Ⅱ所示：

其中，R为烷基或芳香烃基。

5.根据权利要求2所述的生物信号传感器，其特征在于，所述制备式Ⅲ的反应如下：

其中，所述表示DNA1，DNA1的序列为CAGCCTTCCAGCTCCTTGA；R为烷基或芳香烃基。

6.一种如权利要求1～5任一项所述的生物信号传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将MXene材料修饰到经过预处理的石墨电极表面，得到MXene-石墨复合电极；

S2：将式Ⅲ化合物修饰到所述复合电极表面，所述修饰时间为1～3h，得到亚甲基蓝-DNA1-酰肼-MXene-石墨复合电极。

7.根据权利要求6所述的生物信号传感器的制备方法，其特征在于，S1所述的预处理包括以下步骤：

S0：将所述石墨电极打磨后用铝粉进行抛光，然后将抛光后的石墨电极超声3～10min，所述石墨电极阻抗≤100Ω。

8.根据权利要求6所述的生物信号传感器的制备方法，其特征在于，S1所述的修饰步骤包括：向电极表面滴加5～10uL、浓度为0.1mg/ml的MXene水溶液，然后干燥，使得MXene修饰在所述石墨电极表面。

9.根据权利要求6所述的生物信号传感器的制备方法，其特征在于，S2所述的制备式Ⅲ化合物的步骤具体包括：

将10μL50～100μmol/L的式Ⅰ化合物用去离子水稀释到20μL，然后加入到含≥9.585×10^-3μg/μL1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺与含≥5.7545×10^-3μg/μL的N-羟基琥珀酰亚胺的混合水溶液中进行活化，活化时间为30min～1h，然后向上述活化好的溶液中加入式Ⅱ化合物进行反应，所述式Ⅱ与式Ⅰ化合物反应的物质的量之比为10:1，反应时间为2～4h，即得到式Ⅲ；所述反应式如下：

10.一种如权利要求1～5任意一项所述生物信号传感器的用途，其特征在于，用于检测5-HMF。

11.根据权利要求10所述生物信号传感器的用途，其特征在于，所述用途指的是用于检测食品中的5-HMF。

12.根据权利要求10或11所述生物信号传感器的用途，其特征在于，所述用途包括以下操作步骤：

S1：分别取不同待测浓度的5-HMF溶液与500nmol/L～10mmol/L的二茂铁甲醛混合，形成混合液；

S2：分别将S1所述的含不同浓度5-HMF的混合液修饰在上述信号传感器的石墨电极表面，修饰时间为20～50min.；

S4：利用DNA 2与式Ⅲ化合物进行碱基互补配对形成双链，使得吸附在所述工作电极表面的式Ⅲ化合物解离下来，即所述工作电极能够重复使用，即完成对工作电极的再生；所述DNA2的序列为TCAAGGAGCTGGAAGGCTG，所述DNA 2与式Ⅲ化合物物质的量之比≥1。

13.根据权利要求12所述生物信号传感器的用途，其特征在于，S3所述CHI660C电化学工作站分析装置检测工作条件为：使用pH为7.0、浓度为20mmol/L的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液，以200mV/s的扫描速率在-0.6V～0.8V的电位范围内进行循环伏安法测量，在-0.4V～0.6V的电位范围内进行差分脉冲伏安法测量，所述扫描振幅为50mV，脉冲宽度为50ms。