用于快速检测杂色曲霉素的生物传感器及其组装方法

摘要

本发明公开一种用于快速检测样品中杂色曲霉素的生物传感器及其组装方法，所述的生物传感器包括基底电极以及组装在基底电极上的反应层，所述的反应层包括聚合物膜，电子传递体，壳聚糖凝胶和6-甲氧基双呋喃香豆素氧化酶。6-甲氧基双呋喃香豆素氧化酶固定在电子传递体-壳聚糖混合膜中，再组装在聚合物膜修饰的基底电极上，即得用于检测杂色曲霉素的生物传感器。本发明的生物传感器灵敏度高，响应时间快，抗干扰能力强，对杂色曲霉素的检测下限达到3ng/mL，能用于实际样品检测，其平均回收率为95.8％。该生物传感器制作简单，使用方便，稳定性好，使用寿命长，为实现实际样品中杂色曲霉素含量的快速检测提供了一种新的检测手段。

主权项

一种用于快速检测杂色曲霉素的生物传感器，包括基底电极以及组装在基底电极上的反应层，其特征在于，所述的反应层包括：聚合物膜，由电聚合在基底电极上的聚邻苯二胺构成；该聚合物膜修饰在所述基底电极上；电子传递体，为高分子电子传递体；壳聚糖凝胶，由壳聚糖溶液制成；以及6‑甲氧基双呋喃香豆素氧化酶；其中，由活化后的单壁碳纳米管均匀分散在壳聚糖溶液中形成电子传递体‑壳聚糖凝胶混合膜；所述6‑甲氧基双呋喃香豆素氧化酶包埋固定在电子传递体‑壳聚糖凝胶混合膜上，再组装在聚合物膜修饰的基底电极上，形成用于检测杂色曲霉素的生物传感器。2. 根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于：所述的电子传递体是经强酸或强氧化剂活化处理的单壁碳纳米管。3. 根据权利要求1所述的生物传感器的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将邻苯二胺单体通过电化学的方法聚合在基底电极表面，得到聚邻苯二胺聚合物膜修饰的基底电极；B、将壳聚糖溶液制成壳聚糖凝胶；C、将单壁碳纳米管活化处理后，加入到上述的壳聚糖溶液中混匀，即得单壁碳纳米管‑壳聚糖混合液，备用；D、制备6‑甲氧基双呋喃香豆素氧化酶溶液，备用；E、将6‑甲氧基双呋喃香豆素氧化酶溶液与单壁碳纳米管‑壳聚糖混合液混匀，滴加在聚邻苯二胺聚合物膜修饰的基底电极表面，4℃组装过夜，即得所述的生物传感器。4. 根据权利要求3所述的生物传感器的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：a、聚邻苯二胺修饰基底电极的制备： 清洗干净的基底电极在使用前先在H2SO4中进行电化学预处理，用循环伏安法进行扫描直到电极信号稳定为止；处理好的基底电极插入到氮气饱和的含0.01‑0.05mol/L邻苯二胺的0.1‑0.5mol/L H2SO4电聚合液中，以0.05‑0.1V/s的扫速循环伏安电聚合30‑60圈，即可在基底电极表面形成一层聚邻苯二胺膜；b、壳聚糖溶液的制备：用乙酸溶解壳聚糖粉末，使其浓度在0.1%‑1.5%之间，充分溶解后滤去不溶杂质，调节壳聚糖溶液的pH值为5.5，置于4℃保存备用；c、单壁碳纳米管‑壳聚糖混合液的制备：用强酸或强氧化剂活化单壁碳纳米管，洗至中性烘干后溶于步骤b所制得的壳聚糖溶液，超声分散，制得分散均匀的0.1mg/mL‑2.5mg/mL的单壁碳纳米管‑壳聚糖溶液；d、6‑甲氧基双呋喃香豆素氧化酶的制备：将克隆有甲氧基双呋喃香豆素氧化酶的基因工程大肠杆菌诱导表达，收集菌体，超声破碎细胞后用亲和层析柱进行纯化，酶切融合蛋白得到单一的6‑甲氧基双呋喃香豆素氧化酶；层析纯化酶切产物，收集色谱过程中的酶活性峰组分，浓缩后得6‑甲氧基双呋喃香豆素氧化酶；配制成蛋白浓度为2mg/mL的酶液，备用；e、6‑甲氧基双呋喃香豆素氧化酶修饰的生物传感器的制备：取步骤c中所制备的单壁碳纳米管‑壳聚糖混合液滴加在步骤a中聚邻苯二胺修饰的基底电极上，室温下晾干成膜；然后再滴加步骤d中所制备的酶液，4℃组装过夜，即得6‑甲氧基双呋喃香豆素氧化酶修饰的生物传感器。