一種基于曙紅Y的電致化學發光傳感器制造技術

本發明專利技術公開一種基于曙紅Y的電致化學發光傳感器，其是以氧化玻碳電極為工作電極，曙紅Y作為電致化學發光物質，磷酸緩沖溶液作為電解質緩沖體系，從而對于一些生物活性分子，如過氧化氫、鳥嘌呤、腺嘌呤、NADH、尿酸及維生素C，實現高靈敏傳感。玻碳電極通過電化學處理方法可獲得氧化玻碳電極。借助于氧化玻碳電極可獲得曙紅Y在陰極電致化學發光通道（?0.5V）上的靈敏、穩定的電致化學發光輻射信號。相同條件下，曙紅Y展示了比傳統發光試劑光澤精更高的發光效率，并且該傳感系統可實現對多種生物活性物質的高靈敏檢測。該電致化學發光傳感器具有制備步驟簡單、綠色環保、成本低等優點，因此在生物醫學領域具有一定的應用前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于電化學發光分析
，具體涉及一種基于曙紅Y的電致化學發光傳感器。
技術介紹
根據反應原理，電致化學發光(Electrochemiluminescence，ECL) 大致可以分為離子淬滅型及共反應物型兩種類型。與離子淬滅型電致化學發光相比，共反應物型電致化學發光顯示出更多的優勢如更強的電致化學發光及更廣泛的各種溶劑的適用性等等,因此電致化學發光研究中大多數為共反應型電致化學發光。由于其高靈敏性及簡易的操作過程，共反應物型電致化學發光體系已經廣泛地應用在藥物分析，環境分析及臨床檢測等分析應用中。常用的共反應型電致化學發光發光試劑包括釕聯吡啶、魯米諾及光澤精，已經得到了廣泛及詳盡的研究。但是這些發光試劑相對比較昂貴，限制了其應用范圍。因此，非常有必要尋找一種靈敏及穩定，但廉價的電致化學發光試劑，將其應用于分析應用中。曙紅Y(EY),是一種發綠色熒光的紅色染料及含溴原子的雜環染料，廣泛地應用為染料，半導體、組織切片、印刷劑及皮革中的光敏劑和熒光天然色素等等。截止目前，只報道過曙紅Y為熒光素在金電極表面的電化學產物并產生電致化學發光(Luminescence 2007, 126, 187)。然而在玻碳電極表面的曙紅Y的直接電致化學發光及其分析應用至今還未見報道。比較于傳統的較昂貴的發光試劑，如果廉價的曙紅Y能產生穩定及靈敏的電致化學發光，則其將在分析化學領域展示廣泛的應用前景。大量研究表明玻碳電極經過化學及電化學預處理，其物理及電化學性能將得到很大程度的改善及提高(J. Electroanal. Chem. 2002, 534, 181； Biosens. Bioelectron.2009, 24, 2712.)。直到現在，電化學預處理的玻碳電極還未被直接應用在電致化學發光研究。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種基于曙紅Y的電致化學發光傳感器。通過電化學處理方法可獲得氧化玻碳電極。借助于氧化玻碳電極可獲得曙紅Y在陰極電致化學發光通道（-0.5V）上的靈敏、穩定的電致化學發光輻射信號。相同條件下，曙紅Y展示了比傳統發光試劑光澤精更高的發光效率，并且該傳感系統可實現對多種生物活性物質的高靈敏檢測，可進一步用于構制ECL生物傳感器，具有很高的實用價值。本專利技術的目的是這樣實現的，本專利技術所述的一種基于曙紅Y的電致化學發光傳感器，其特征在于，由以下步驟制備而成的：（1）玻碳電極的拋光：玻碳電極首先在鋪有氧化鋁粉末的麂皮上機械打磨拋光，用二次水洗去表面殘留粉末，再移入超聲水浴中清洗，直至清洗干凈，最后依序用乙醇，稀酸和水徹底洗滌；（2）氧化玻碳電極的制備：將干凈的玻碳電極移入硫酸溶液中，對玻碳電極表面進行電化學預處理，得到氧化玻碳電極，氧化后的玻碳電極用二次水沖洗并保存在pH 7.0 磷酸緩沖溶液中以備使用；（3）采用三電極體系進行測試，以氧化玻碳電極為工作電極，鉑絲電極為對電極，Ag/ AgCl為參比電極，將上述三電極插入含有曙紅Y的磷酸緩沖溶液，施加循環伏安掃描電壓，工作電極表面產生電致化學發光輻射，獲得曙紅Y的陰極電致化學發光通道, 用光檢測器采集溶液產生的光信號。上述步驟（2）中玻碳電極的電化學預處理步驟為：將干凈的玻碳電極移入硫酸溶液中，在0 至 2 V電壓范圍，掃速為0.1 V/s，連續循環10次循環伏安掃描進行對玻碳電極表面的氧化。 所述的硫酸溶液濃度為0.1 mol/L。上述步驟（3）中磷酸緩沖溶液，其PH=5.0～10.0。上述步驟（3）中循環伏安掃描施加電壓范圍為-1.5V～1.5V。上述步驟（3）中曙紅Y的電致化學發光通道為在-0.5V有一個陰極電致化學發光ECL-1。本專利技術上述的一種基于曙紅Y的電致化學發光傳感器應用于曙紅Y能產生穩定及靈敏的電致化學發光。上述曙紅Y的電致化學發光通道為在-0.5V有一個陰極電致化學發光。本專利技術上述的一種基于曙紅Y的電致化學發光傳感器應用于曙紅Y分別與NADH、H2O2、尿素、鳥嘌呤、維生素C或腺嘌呤的共反應物的電化學發光檢測。具體地說，為實現專利技術目的，本專利技術采用如下技術方案：通過對玻碳電極進行電化學預處理，使其表面帶有含氧功能團獲得氧化玻碳電極，借助于氧化玻碳電極可獲得曙紅Y在陰極電致化學發光通道（-0.5V）上的靈敏、穩定的電致化學發光輻射信號。具體包括以下步驟：(1)玻碳電極的拋光：玻碳電極首先在鋪有氧化鋁粉末的麂皮上機械打磨拋光，用二次水洗去表面殘留粉末，再移入超聲水浴中清洗，直至清洗干凈，最后依序用乙醇，稀酸和水徹底洗滌；(2)氧化玻碳電極的制備：將干凈的玻碳電極移入硫酸溶液中，對玻碳電極表面進行電化學預處理，得到氧化玻碳電極。氧化后的玻碳電極用二次水沖洗并保存在pH 7.0 磷酸緩沖溶液中以備使用；(3)采用三電極體系進行測試，以氧化玻碳電極為工作電極，鉑絲電極為對電極，Ag/ AgCl為參比電極，將上述三電極插入含有曙紅Y的磷酸緩沖溶液，施加循環伏安掃描電壓，工作電極表面產生電致化學發光輻射，獲得曙紅Y的電致化學發光通道，用光檢測器采集各溶液產生的光信號。步驟（2）中玻碳電極的電化學預處理步驟為：0.1 mol/L硫酸溶液中，在0 至 2 V電壓范圍，掃速為0.1 V/s，連續循環10次循環伏安掃描進行對玻碳電極表面的氧化。步驟（3）中磷酸緩沖溶液，其PH=5.0～7.0。步驟（3）中循環伏安掃描施加電壓范圍為-1.5V～1.5V。步驟（3）中曙紅Y的電致化學發光通道為在-0.5V有一個陰極電致化學發光ECL-1，見圖5。本專利技術的優點為：（1） 該專利技術首次將電化學預處理的玻碳電極直接應用在電致化學發光研究；（2） 該專利技術首次研究曙紅Y的直接電致化學發光及其分析應用；（3） 比較于傳統的較昂貴的發光試劑，廉價的曙紅Y產生穩定及靈敏的電致化學發光，將擴大其在分析化學領域的應用前景；（4） 曙紅Y的共反應物體系可作為一個有效的及有應用前景的體系來檢測更多的物質；（5） 由于基于曙紅Y的這些共反應物ECL體系是在水相中進行的，曙紅Y的ECL體系可進一步用于構制ECL生物傳感器并顯示其良好的生物兼容性。附圖說明圖1是裸玻碳電極在pH 10.0磷酸緩沖溶液中的CV曲線圖，圖中a是在不含曙紅Y的pH 10.0磷酸緩沖溶液中的CV曲線圖，圖中b是含有1×10-4 mol/L曙紅Y的pH 10.0磷酸緩沖溶液中的CV曲線圖。 圖2是pH 10.0磷酸緩沖溶液中，兩種發光試劑分別在氧化玻碳電極上的ECL行為圖，圖中A是1×10-4 mol/L曙紅Y在氧化玻碳電極上的ECL行為圖，圖中B是1×10-4mol/L光澤精在氧化玻碳電極上的ECL行為圖。圖3是pH 10.0磷酸緩沖溶液中，1×10-4 mol/L曙紅Y的重現性圖，圖中a是1×10-4 mol/L曙紅Y在裸玻碳電極上的重現性圖，圖中b是1×10-4 mol/L曙紅Y在氧化玻碳電極上的重現性圖。 圖4是pH 10.0磷酸緩沖溶液中，氧化玻碳電極上曙紅Y的ECL強度與曙紅Y的濃度的線性關系圖。圖5是曙紅Y共反應物體系增敏的ECL強度圖，圖中的A、B、C、D、E、F圖分別是曙紅Y與NADH、H2O2、尿素、鳥嘌呤、維生素C或腺嘌呤的共反應物體系增敏的ECL強度圖。具體實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于曙紅Y的電致化學發光傳感器，其特征在于，由以下步驟制備而成的：玻碳電極的拋光：玻碳電極首先在鋪有氧化鋁粉末的麂皮上機械打磨拋光，用二次水洗去表面殘留粉末，再移入超聲水浴中清洗，直至清洗干凈，最后依序用乙醇，稀酸和水徹底洗滌；氧化玻碳電極的制備：將干凈的玻碳電極移入硫酸溶液中，對玻碳電極表面進行電化學預處理，得到氧化玻碳電極，氧化后的玻碳電極用二次水沖洗并保存在pH?7.0?磷酸緩沖溶液中以備使用；采用三電極體系進行測試，以氧化玻碳電極為工作電極，鉑絲電極為對電極，Ag/?AgCl為參比電極，將上述三電極插入含有曙紅Y的磷酸緩沖溶液，施加循環伏安掃描電壓，工作電極表面產生電致化學發光輻射，獲得曙紅Y的陰極電致化學發光通道,?用光檢測器采集溶液產生的光信號。

【技術特征摘要】
1.一種基于曙紅Y的電致化學發光傳感器，其特征在于，由以下步驟制備而成的：玻碳電極的拋光：玻碳電極首先在鋪有氧化鋁粉末的麂皮上機械打磨拋光，用二次水洗去表面殘留粉末，再移入超聲水浴中清洗，直至清洗干凈，最后依序用乙醇，稀酸和水徹底洗滌；氧化玻碳電極的制備：將干凈的玻碳電極移入硫酸溶液中，對玻碳電極表面進行電化學預處理，得到氧化玻碳電極，氧化后的玻碳電極用二次水沖洗并保存在pH 7.0 磷酸緩沖溶液中以備使用；采用三電極體系進行測試，以氧化玻碳電極為工作電極，鉑絲電極為對電極，Ag/ AgCl為參比電極，將上述三電極插入含有曙紅Y的磷酸緩沖溶液，施加循環伏安掃描電壓，工作電極表面產生電致化學發光輻射，獲得曙紅Y的陰極電致化學發光通道, 用光檢測器采集溶液產生的光信號。2.根據權利要求1所述的一種基于曙紅Y的電致化學發光傳感器，其特征在于，步驟（2）中玻碳電極的電化學預處理步驟為：將干凈的玻碳電極移入硫酸溶液中，在0 至 2 V電壓范圍，掃速為0.1 V/s，連續循環10次循環伏安掃描進行對玻碳電極表...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林燕語，戴宏，張書培，
申請(專利權)人：福建師范大學，
類型：發明
國別省市：福建;35