【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学分析检测。更具体地，涉及一种检测活体环境中5-hiaa的电化学传感器及基于分子印迹和氧化还原电势法识别和检测5-hiaa含量的方法。
技术介绍
1、大脑是中枢神经系统的重要组成部分，依赖电信号及多种化学信号分子进行信息传递。当颅内信号分子浓度产生异常变化时，往往意味着精神类疾病的发生及发展。因而活体原位对信号分子进行监测有着至关重要的作用。
2、电化学检测因其灵敏度高、稳定性长期可靠、反应快速、仪器设备简单、价格低廉、易实现自动化及小型化等优点在传感检测方面极富吸引力。通常情况下，通过对电极进行设计，这类生物电活性分子可以选择性地在电极表面氧化，产生电流作为信号输出。然而，一些缺乏适体、抗体、酶等特异性识别手段的化学信号分子仍面临脑内复杂信号分子产生的信号干扰的挑战。例如，神经递质5-ht的代谢终产物5-hiaa，尽管近年来通过修饰电极表面提升电子传输效率或催化速率，多种5-hiaa电化学传感器被提出，不仅提升了5-hiaa线性检测范围，还通过降低5-hiaa氧化电位，在一定程度上提升了检测的选择性。但由于缺乏适体、抗体等特异性识别手段，5-hiaa的活体原位检测依旧面临着抗干扰能力弱、选择性差等挑战。虽有基于分子印迹识别5-hiaa的方法提出，但由于受到传统玻碳电极尺寸的限制，以及在检测过程中5-hiaa氧化聚合物污染、颅内蛋白质等生物分子污染带来的信号下降问题，仅实现了体外体液检测。
3、因此，在实现对无特异识别手段分子的高效选择的同时，抵抗化学、生物污染，实现稳定的信号输出，将是
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术的第一个目的在于提供一种基于分子印迹和氧化还原电势法识别和检测5-hiaa含量的方法。该方法可以用于那些无特异性受体、适体、酶等识别检测手段的化学信号分子的识别和检测，具有较高的灵敏度、稳定性和抗干扰性。
2、本专利技术的第二个目的在于提供一种检测活体环境中5-hiaa的电化学传感器。该电化学传感器在制备时，将分子印迹修饰和氧化还原电位法进行结合，得到一种可体内特异性识别和检测5-hiaa的电化学传感器，其电位响应几乎不受电极有效面积影响，从而降低蛋白污染、化学污染等对信号的干扰，实现稳定的信号传感。
3、为达到上述第一个目的，本专利技术采用下述技术方案：
4、本专利技术公开一种基于分子印迹和氧化还原电势法识别和检测5-hiaa含量的方法，其特征在于，利用包含经过5-hiaa分子印迹修饰的双极碳纤维电极的电化学传感器进行识别和检测，所述方法包括以下步骤：
5、将电化学传感器中经过分子印迹修饰的双极碳纤维电极和参比电极插入待测液中，然后依据氧化还原电位法的传感规则，向电化学传感器内填充电化学探针溶液；
6、测试双极碳纤维电极和参比电极之间的开路电压值，通过标准曲线确定所述待测液中5-hiaa的含量；
7、其中，所述电化学传感器按照如下步骤制备得到：
8、1)将碳纤维穿入绝缘管内部，并将绝缘管拉制成具有一个尖端的锥形结构，保证碳纤维的一端延伸至所述绝缘管的外部，固定所述碳纤维后进行封闭，得到双极碳纤维电极；
9、2)将双极碳纤维电极依次用丙酮、hno3溶液和koh溶液进行清洗，向绝缘管内部注入kcl溶液，并将参比电极插入绝缘管内部，经电化学活化后得到经过预处理的双极碳纤维电极；
10、3)将功能分子、导电介质和模板分子混合，利用电聚合法将分子印迹层修饰至经过预处理的双极碳纤维电极表面，洗脱未聚合的模板分子后，得到分子印迹修饰的双极碳纤维电极；
11、所述功能分子选自吡咯、吡咯衍生物中的一种；所述模板分子选自5-hiaa。技术人员可以理解的是，根据检测物的不同对模板分子进行替换，示例性地，可以为多巴胺、5-羟色氨、色氨酸、抗坏血酸等。
12、进一步，所述依据氧化还原电位法的传感规则是指将工作电极与参比电极构成的回路作为整体，同时考虑工作电极与参比电极之间的关系，通过设计参比电极的电化学过程，实现对工作电极极化方向的调控，从而获得稳定的输出，其中该体系开路电位eoc与电极界面物质对数浓度程线性关系。
13、进一步，所述功能分子、导电介质和模板分子的摩尔比为4:8-12:5。
14、进一步，所述导电介质选自高氯酸锂和/或四氟硼酸锂等锂盐。
15、进一步，所述吡咯、高氯酸锂和5-hiaa的摩尔比为4:10:5。
16、进一步，所述电聚合的反应时间为8-15分钟，施加电压范围为-0.7～0.7v。
17、进一步，所述电化学探针溶液选自等浓度比的k3ircl6/k2ircl6溶液或等浓度比的k3[fe(cn6)]/k4[fe(cn6)]溶液。
18、进一步，所述绝缘管选自毛细玻璃管，所述参比电极选自ag/agcl电极。
19、进一步，待测液可选自人工脑脊液，所述人工脑脊液的组成由nacl(126mm)，kcl(2.4mm)，kh2po4(0.5mm)，mgcl2(0.85mm)，nahco3(27.5mm)，na2so4(0.5mm)，cacl2(1.1mm)组成。
20、进一步，所述标准曲线是通过如下方式绘制得到：
21、将所述电化学传感器中经过分子印迹修饰的双极碳纤维电极和参比电极插入含有不同5-hiaa浓度的溶液中；
22、依据氧化还原电位法的传感规则，向电化学传感器中加入电化学探针溶液；
23、测试双极碳纤维电极和参比电极之间的开路电压值；
24、以5-hiaa浓度的对数为横坐标，以对应的开路电压值为纵坐标，绘制所述标准曲线。
25、为达到上述第二个目的，本专利技术采用下述技术方案：
26、本专利技术公开一种检测活体环境中5-hiaa的电化学传感器，所述电化学传感器用于上述的方法使用；
27、所述电化学传感器包含有经过5-hiaa分子印迹修饰的双极碳纤维电极。
28、进一步，所述双极碳纤维电极包括固定胶、碳纤维和锥形毛细玻璃管，其中，所述碳纤维贯穿所述锥形毛细玻璃管且末端部分延伸至所述毛细玻璃管的尖端以外，所述固定胶用以固定所述碳纤维并封闭所述毛细玻璃管的尖端开口部。
29、进一步，所述电化学传感器还包括参比电极以及填充在所述锥形毛细玻璃管内部的电化学探针溶液。
30、进一步，所述电化学探针溶液选自等浓度比的k3ircl6/k2ircl6溶液或等浓度比的k3[fe(cn6)]/k4[fe(cn6)]溶液。
31、进一步，所述参比电极选自ag/agcl电极。
32、进一步，所述固定胶为ab胶。
33、本专利技术的有益效果如下：
34、本专利技术将设计性强、选择性佳的分子印迹技术与氧化还原电位法进行结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于分子印迹和氧化还原电势法识别和检测5-HIAA含量的方法，其特征在于，利用包含经过5-HIAA分子印迹修饰的双极碳纤维电极的电化学传感器进行识别和检测，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能分子、导电介质和模板分子的摩尔比为4:8-12:5；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吡咯、高氯酸锂和5-HIAA的摩尔比为4:10:5。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电聚合反应时间为8-15分钟，施加电压范围为-0.7～0.7V。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电化学探针溶液选自等浓度比的K3IrCl6/K2IrCl6溶液或等浓度比的K3[Fe(CN6)]/K4[Fe(CN6)]溶液。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绝缘管选自毛细玻璃管，所述参比电极选自Ag/AgCl电极。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准曲线是通过如下方式绘制得到：
8.一种检测活体环境中5-HIAA的电化学传感
9.根据权利要求8所述的电化学传感器，其特征在于，所述双极碳纤维电极包括固定胶、碳纤维和锥形毛细玻璃管，其中，所述碳纤维贯穿所述锥形毛细玻璃管且末端部分延伸至所述毛细玻璃管的尖端以外，所述固定胶用以固定所述碳纤维并封闭所述毛细玻璃管的尖端开口部。
10.根据权利要求8所述的电化学传感器，其特征在于，所述电化学传感器还包括参比电极以及填充在所述锥形毛细玻璃管内部的电化学探针溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种基于分子印迹和氧化还原电势法识别和检测5-hiaa含量的方法，其特征在于，利用包含经过5-hiaa分子印迹修饰的双极碳纤维电极的电化学传感器进行识别和检测，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能分子、导电介质和模板分子的摩尔比为4:8-12:5；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吡咯、高氯酸锂和5-hiaa的摩尔比为4:10:5。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电聚合反应时间为8-15分钟，施加电压范围为-0.7～0.7v。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电化学探针溶液选自等浓度比的k3ircl6/k2ircl6溶液或等浓度比的k3[fe(cn6)]/k4[fe(cn6)]溶液。
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