一種電化學(xué)生物傳感器、檢測方法及用途技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電化學(xué)生物傳感器、檢測方法及用途。該電化學(xué)生物傳感器包括芯片基板、工作電極、參比電極、輔助電極、固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)以及生物探針。通過將固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)固定在工作電極、參比電極以及輔助電極表面，使得在檢測時(shí)，該固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)能溶解于液態(tài)生物樣品以形成反應(yīng)溶液，從而可以直接通過與生物探針進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)檢測，提升了待檢測的生物靶標(biāo)物質(zhì)檢測的便利性；進(jìn)一步地，本發(fā)明專利技術(shù)提供的一種電化學(xué)生物傳感器、檢測方法及用途還通過聚苯胺將用于檢測的生物活性物質(zhì)固定到工作電極上，從而提升了電信號傳遞更快速，提升待檢測的生物靶標(biāo)物質(zhì)的檢測結(jié)果的可見性。見性。見性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種電化學(xué)生物傳感器、檢測方法及用途


[0001]本專利技術(shù)涉及電化學(xué)生物傳感器領(lǐng)域，涉及一種電化學(xué)生物傳感器、檢測方法及用途。

技術(shù)介紹

[0002]生物靶標(biāo)物質(zhì)，即待檢測的目標(biāo)生物物質(zhì)，包括多糖、萜類、甾醇類、生物堿、肽類、核酸、蛋白質(zhì)、氨基酸、甙類、油脂、蠟、樹脂類、植物色素、礦物質(zhì)元素、酶和維生素等。在疾病診斷以及其他領(lǐng)域，通過檢測樣本中的生物靶標(biāo)物質(zhì)來進(jìn)行各種認(rèn)定的方式已被廣泛使用。因此，準(zhǔn)確而快速地檢測對應(yīng)的生物靶標(biāo)物質(zhì)是十分重要的。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，通常先將生物樣本制備成反應(yīng)溶液，隨后再使用光學(xué)、化學(xué)或電化學(xué)手段進(jìn)行生物靶標(biāo)物質(zhì)的檢測，以電化學(xué)手段為例，現(xiàn)有技術(shù)在做檢測的時(shí)候，需由樣本中自帶的液體中物質(zhì)充當(dāng)電解質(zhì)，或者在工作時(shí)單獨(dú)添加電解質(zhì)試劑作為反應(yīng)。
[0004]但是，現(xiàn)有技術(shù)仍存在如下缺陷：檢測便利性較低，需要進(jìn)行過濾、裂解、離心、提純等檢測前處理，并額外制備檢測環(huán)境。
[0005]因此，當(dāng)前需要一種電化學(xué)生物傳感器、檢測方法及用途，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0006]針對現(xiàn)存的上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種電化學(xué)生物傳感器、檢測方法及用途，從而提升生物靶標(biāo)物質(zhì)的檢測的便利性。
[0007]本專利技術(shù)提供了一種電化學(xué)生物傳感器，所述電化學(xué)生物傳感器包括芯片基板、工作電極、參比電極、輔助電極、固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)以及生物探針，所述固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)固定在所述工作電極、參比電極以及輔助電極的表面，所述生物探針電連接到所述工作電極上。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，所述生物探針包括生物活性物質(zhì)以及聚苯胺，所述生物活性物質(zhì)通過所述聚苯胺連接到所述工作電極。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，所述工作電極為圓盤電極。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，所述圓盤電極直徑范圍為1mm
?
10mm。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，所述圓盤電極的材料包括金、鉑金、銅、玻碳、FTO以及ITO。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，所述生物活性物質(zhì)包括單克隆抗體蛋白、多克隆抗體蛋白、核酸適配體、酶以及肽鏈結(jié)構(gòu)。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，所述電化學(xué)生物傳感器還包括多孔膜，所述多孔膜用于過濾雜質(zhì)。
[0014]本專利技術(shù)還提供了一種電化學(xué)生物傳感器的檢測方法，所述檢測方法由前所述的電化學(xué)生物傳感器執(zhí)行，所述檢測方法包括：獲取待檢測的生物樣本，并使所述固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)溶解于所述生物樣本中，從而獲得反應(yīng)溶液；所述反應(yīng)溶液與所述工作電極相反應(yīng)，并輸出所述生物樣本對應(yīng)的電流值；將所述電流值與預(yù)設(shè)的檢測標(biāo)準(zhǔn)電流曲線進(jìn)行對比，并根
據(jù)所述對比結(jié)果輸出生物檢測結(jié)果。
[0015]本專利技術(shù)還提供了一種將如前所述的電化學(xué)生物傳感器的檢測方法應(yīng)用于新冠病毒檢測的用途。
[0016]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)實(shí)施例具有如下有益效果：
[0017]本專利技術(shù)提供了一種電化學(xué)生物傳感器、檢測方法及用途，通過將固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)固定在工作電極表面，使得在檢測時(shí)，該固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)能溶解于生物樣品以形成反應(yīng)溶液，從而可以直接通過與生物探針進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)檢測，提升了生物靶標(biāo)物質(zhì)的檢測的便利性。
[0018]進(jìn)一步地，本專利技術(shù)提供的一種電化學(xué)生物傳感器、檢測方法及用途還通過聚苯胺將能用于檢測的生物活性物質(zhì)固定到工作電極上，從而提升了電信號傳遞更快速，提升生物靶標(biāo)物質(zhì)的檢測結(jié)果的可見性。
附圖說明
[0019]下文將結(jié)合說明書附圖對本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的描述說明，其中：
[0020]圖1示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一種電化學(xué)生物傳感器的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一種電化學(xué)生物傳感器的檢測方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；
[0022]圖3示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一種電化學(xué)生物傳感器的檢測方法的另一實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
[0023]下面將結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦＠夹g(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。
[0024]具體實(shí)施例一
[0025]本專利技術(shù)實(shí)施例首先描述了一種電化學(xué)生物傳感器。圖1示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一種電化學(xué)生物傳感器的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]如圖1所示，該生物檢測裝置包括芯片基板、工作電極、參比電極、輔助電極、固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)以及生物探針，所述固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)以預(yù)設(shè)的修飾方法固定在所述工作電極、參比電極以及輔助電極的表面，所述生物探針電連接到所述工作電極上。在圖1中，RE代表參考電極、WE代表工作電極、CE代表輔助電極。
[0027]由于原理上電化學(xué)反應(yīng)需在電解質(zhì)溶液中才能發(fā)生，通過電解質(zhì)的離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)傳遞電荷。在現(xiàn)有技術(shù)中，電化學(xué)檢測都是在電解質(zhì)溶液進(jìn)行，操作上需要額外加入反應(yīng)的電解質(zhì)溶液，如果將這樣的技術(shù)直接用于本專利技術(shù)實(shí)施例描述的生物靶標(biāo)物質(zhì)的生物檢測中，會使得檢測過程和工序十分復(fù)雜。對此，本專利技術(shù)實(shí)施例對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新，將需要添加的電化學(xué)生物探針與電解質(zhì)通過特殊的修飾方法定量固定在電極表面，使電化學(xué)反應(yīng)過程不需要再額外添加試劑。
[0028]具體地，在一個(gè)實(shí)施例中，將定量的可溶的固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)提前固定在電極上，由
于該固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)溶解在水中，從而通過控制加樣量使得固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)形成定量濃度的離子態(tài)電解質(zhì)溶液，進(jìn)而形成完成的電化學(xué)檢測環(huán)境。在一個(gè)實(shí)施例中，固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)為鐵氰化鉀。
[0029]在現(xiàn)有技術(shù)中，對生物靶標(biāo)物質(zhì)的檢測常常需要預(yù)先對生物樣品進(jìn)行過濾、裂解、離心、提純等檢測前處理，再進(jìn)行檢測，這會使得檢測便利性不足，對此，本專利技術(shù)實(shí)施例將檢測靶標(biāo)設(shè)置為能與待檢測的生物靶標(biāo)物質(zhì)特異性結(jié)合的生物活性物質(zhì)，從而使得在進(jìn)行檢測時(shí)，生物探針能與生物樣本中待檢測的生物靶標(biāo)物質(zhì)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)快速、便利地檢測。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，所述生物探針包括生物活性物質(zhì)以及聚苯胺，所述生物活性物質(zhì)通過所述聚苯胺連接到所述工作電極。在一個(gè)實(shí)施例中，所述生物活性物質(zhì)包括單克隆抗體蛋白、多克隆抗體蛋白、核酸適配體、酶以及肽鏈結(jié)構(gòu)。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，為了保證該生物檢測裝置獲得的樣品具有一定濃度，且在此基礎(chǔ)上兼顧制造成本，在一個(gè)實(shí)施例中，所述圓盤電極直徑范圍為1mm
?
10mm。
[0032]此外，為了保證工作電極的材料穩(wěn)定性與導(dǎo)電性能均足夠良好，且能夠與生物探針有效結(jié)合，在一個(gè)實(shí)施例中，所述圓盤電極的材料包括金、鉑金、銅、玻碳、FTO以及ITO。
[0033]為了保證參考電極的點(diǎn)位有非常好的重復(fù)性，且要保證輔助電極本身的電阻小而不易發(fā)生極化，在一個(gè)實(shí)施例中，參考電極的材料包括銀和氯化銀，輔助電極的材料包括鉑金和碳。
[0034]在一個(gè)實(shí)施例中，所述生物檢測裝本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電化學(xué)生物傳感器，其特征在于，所述電化學(xué)生物傳感器包括芯片基板、工作電極、參比電極、輔助電極、固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)以及生物探針，所述固態(tài)電解質(zhì)物質(zhì)固定在所述工作電極、參比電極以及輔助電極的表面，所述生物探針電連接到所述工作電極上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)生物傳感器，其特征在于，所述生物探針包括生物活性物質(zhì)以及聚苯胺，所述生物活性物質(zhì)通過所述聚苯胺連接到所述工作電極。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)生物傳感器，其特征在于，所述工作電極為圓盤電極。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電化學(xué)生物傳感器，其特征在于，所述圓盤電極直徑范圍為1mm
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10mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電化學(xué)生物傳感器，其特征在于，所述圓盤電極的材料包括金、鉑金、銅、玻碳、FTO以及ITO。6.根據(jù)權(quán)利要求5所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：夏銘辰，曹健，鄭永旭，
申請(專利權(quán))人：廣州市賽特檢測有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：