过氧化氢的生物传感酶检测电极及其的检测方法技术

一种材料分析技术领域的过氧化氢的生物传感酶检测电极及其的检测方法，生物传感酶检测电极包括：电极基片、接线端子、电极连线、工作电极、对电极、隔离片和盖片，在对电极和工作电极两端覆盖上隔离片，在隔离片上部覆盖盖片，电极、隔离片和盖片之间的空隙形成加样孔。本发明专利技术方法中，将辣根过氧化物酶固定在生物传感酶检测电极中工作电极的表面，制成能够对过氧化氢进行快速检测的电流型生物传感器，过氧化氢与盐酸邻联甲苯胺在ＨＲＰ的催化作用下发生氧化还原反应，产生电子迁移，形成电流。本发明专利技术能大大缩短样品处理和检测时间，实现样品中过氧化氢的快速检测，且易于产业化制作和一次性使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种传感器
的装置和方法，具体是一种过氧化氢的生物 传感酶检测电极及其的检测方法。
技术介绍
过氧化氢作为一种常见的抑菌保鲜剂在食品行业中应用广泛，如在水发食品 牛百叶、海蜇、鱼翅以及虾仁、带鱼、鱿鱼、水果罐头、和面制品等的生产过程 中添加双氧水，以提高产品的外观形象。随着生活水平的提高，人们对健康环保 意识逐渐增强，对食品品质的要求日益提高，食品安全问题在我国得到了越来越 广泛的重视，有关过氧化氢的残留危害的问题也日渐引起人们的注意。国内外很 多研究表明，过氧化氢残留对机体某些生物大分子有很强的损伤作用，有较强的 致癌性。因而建立一种快速有效的检测过氧化氢的方法，对于加强食品安全，保 护人民群众的健康有重要的意义。目前，测定过氧化氢的主要方法有分光光度法、原子吸收法、光化学方法以 及电化学方法等。其中采用电化学方法检测过氧化氢，具有样品处理简单，操 作方便，灵敏度高等优点，成为当前研究过氧化氢检测的一个热点。当前检测食 品及保健品中过氧化氢的国家标准方法是化学滴定法(GB1616-88高锰酸钾法或 碘量法)，该方法的样品前处理过程复杂，检测时间长，滴定终点难掌握，并且 常因食品中含有还原性物质(如维生素C等)的存在导致检测结果偏高，并且 检测限一般为100ppm左右，达不到许多微量或痕量检测要求。目前尚未见到有 关采用丝网印刷技术产业化制作一次性用于残留过氧化氢检测酶电极的相关报 道。经对现有技术文献的检索发现，中国专利申请号为03132054.6，名称为"一 种制备二氧化钛凝胶膜电化学生物传感器的方法"，该专利中采用二氧化钛凝胶 膜对传统电极进行修饰，然后采用电化学的方法来检测过氧化氢。该方法制备修 饰电极的过程相当复杂，电极的准备时间超过2小时，制备出的修饰电极稳定性差，修饰电极不能长期保存，当保存时间超过一个月时，电极的响应灵敏度下降 超过25%，因而不能大范围推广使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种过氧化氢的生物传 感酶检测电极及其的检测方法，使其易于产业化制作和一次性使用，并且大大縮 短了样品处理和检测时间，从而实现样品的现场快速检测。本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术涉及一种过氧化氢的生物传感酶检测电极，包括电极基片、接线端子、电极连线、工作电极、对电极、隔离片和盖片，其中接线端子、电极连线与工作电极连成一体组成一条电极基体，接线端子、电极连线与对电极连成一体组成另一条电极基体，两条电极基体相互平行，电极连线表面上涂覆一层聚碳酸酯绝缘体，两条电极基体设置在电极基片上，接线端子和对电极均为裸露的导电材料薄膜，在相互平行的对电极和工作电极两端覆盖有隔离片，隔离片与对电极、工作电极垂直放置，隔离片上部覆盖盖片，电极、隔离片和盖片之间的空隙形成加样孔。所述工作电极、对电极，其形状均为正方形或长方形块状。所述电极基片，是由聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚乙烯、聚乙烯对苯二甲酸盐中任选一种聚合物制成，该聚合物为片材或巻材。 所述隔离片，其双面带胶贴片，厚度均匀，是由聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚乙烯、聚乙烯对苯二甲酸盐任选一种聚合物制成，该聚合物为片材或巻材。所述盖片，选用透明聚氯乙烯片、聚酯片、聚碳酸酯片、聚苯乙烯片、聚酰亚胺片、聚乙烯片、聚乙烯对苯二甲酸盐片任选一种聚合物制成。 所述两条平行电极连线之间的间距为2.5 mm 3mm。 所述工作电极，其与对电极之间的间距为0.8mm lmm。 本专利技术还涉及一种如应用上述过氧化氢的生物传感酶检测电极的检测方法，包括如下步骤步骤一，在生物传感酶检测电极的工作电极上采用涂布法涂布一层壳聚糖 膜，晾干后，在电极的工作电极上滴加lnL-5pL2mg/mL的辣根过氧化物酶液， 低温冷冻干燥，粘贴上隔离片，然后盖上盖片，在4'C环境下保存生物传感酶检测电极；步骤二，制备盐酸邻联甲苯胺溶液取盐酸邻联甲苯胺0.1g-0.3g，加入无 水乙醇1 mL -5mL，然后再加入二氧六环1 mL -5mL，最后用pH5.0的柠檬酸缓 冲液定容为100mL，避光保存；步骤三，向待测的含有过氧化氢的样品液中加入盐酸溶液后，与盐酸邻联甲 苯胺溶液等体积混合形成反应液，并将生成的反应液滴加到生物传感酶检测电极 中加样孔；步骤四，检测工作电极与对电极之间的电流，若电流在电流检测仪的检测范 围之内，则可通过电流检测仪自动处理转化，并与单片机中储存的标准曲线进行 比对，转化为过氧化氢的浓度，直接由显示器显示出检测结果，若电流低于或高 于电流检测仪的检测范围，则显示器显示过氧化氢浓度低于检测范围的最小值或 高于检测范围的最大值。所述电流检测仪的检测范围为5mg/L-200 mg/L。本专利技术利用壳聚糖良好的成膜性和较好的粘结能力以及其内部的极性化学 基团，将辣根过氧化物酶(HRP)固定在生物传感酶检测电极中工作电极的表面， 制成能够对过氧化氢进行快速检测的电流型生物传感器，过氧化氢与盐酸邻联甲 苯胺在HRP的催化作用下发生氧化还原反应，产生电子迁移，形成电流，电流 强度与过氧化氢浓度成正比，检测范围为5mg/L-200mg/L。与现有技术相比，具有如下有益效果本专利技术具有丝网印刷电极结构简单，加工方法简便、成本低，用该丝网印刷 电极制成的传感器检测过氧化氢操作方便，样品前处理简单，检测时间短，只需 6秒，而且抗干扰能力较强，检测灵敏度高。本专利技术能够进行产业化生产，在食品中过氧化氢的现场快速检测领域将有很 好的应用前景。附图说明图1为本专利技术中生物传感酶检测电极的平面结构示意图； 图2为本专利技术中生物传感酶检测电极的空间结构示意图； 图3为本专利技术中生物传感酶检测电极的横向剖面示意图； 图4为本专利技术的实施例中标定的检测结果曲线图，图中，图(a)为生物传感酶检测电极检测过氧化氢时间与电流曲线图，图(b)为过氧化氢浓度与电流的标准曲线图5为本专利技术进行快速检测残留过氧化氢的工作原理图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明本实施例在以本专利技术技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护 范围不限于下述的实施例。如图l、 2、 3所示，本实施例涉及一种过氧化氢的生物传感酶检测电极，包 括电极基片l、接线端子2、电极连线3、工作电极4、对电极5、隔离片6和生& 7 甘由， 皿/l /， 头卞接线端子2、电极连线3与工作电极4连成一体组成一条电极基体，接线端 子2、电极连线3与对电极5连成一体组成另一条电极基体，两条电极基体相互 平行，电极连线3表面上涂覆一层聚碳酸酯绝缘体8，两条电极基体设置在电极 基片1上，接线端子2和对电极5均为裸露的导电材料薄膜，在相互平行的对电 极5和工作电极4两端覆盖有隔离片6，隔离片6与对电极5、工作电极4垂直 放置，隔离片6上部覆盖盖片7，对电极5、工作电极4、隔离片6和盖片7之 间的空隙形成加样孔9。所述电极基片1，其长度为32mm 36mm、宽度为7mm 8mm、厚度为0.3 mm ~0.5mm;所述接线端子2，其长度为4 mm 6mrn、宽度为1.5 mm 2mrn; 所述电极连线3，其长度为20 mm 25mrn本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过氧化氢的生物传感酶检测电极，包括：电极基片、接线端子、电极连线、工作电极、对电极，其特征在于，还包括：隔离片和盖片，其中：　接线端子、电极连线与工作电极连成一体组成一条电极基体，接线端子、电极连线与对电极连成一体组成另一条电极基体，两条电极基体相互平行，电极连线表面上涂覆一层聚碳酸酯绝缘体，两条电极基体设置在电极基片上，接线端子和对电极均为裸露的导电材料薄膜，在相互平行的对电极和工作电极两端覆盖有隔离片，隔离片与对电极、工作电极垂直放置，隔离片上部覆盖盖片，电极、隔离片和盖片之间的空隙形成加样孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柴春彦，刘海峰，刘国艳，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]