1.一種基于雙極電極陣列的可視化膽堿傳感器的制備方法,其特征在于,包括步驟:
1)制備蓋片
PDMS單體與固化劑混合而成的PDMS母液脫氣后倒在硅烷化的PDMS陽模上方平衡,然后蓋上保鮮膜,加熱固化;固化后,將PDMS從硅烷化的PDMS陽模上剝離,得含有通道凹槽的PDMS蓋片;在PDMS蓋片通道兩端各加工一個孔道,用于進樣和放置驅(qū)動電極;
2)制備基片
A.ITO雙極電極基片的制備
在ITO導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電表面涂5-15微米厚的正光膠膠層,將激光照排機繪制好的光刻掩膜與涂有正光膠膠層的ITO導(dǎo)電玻璃緊密貼合,然后進行汞燈曝光,曝光后將導(dǎo)電玻璃置于0.5-1wt%的NaOH溶液中顯影至電極圖案完全顯現(xiàn)后取出導(dǎo)電玻璃,清洗,干燥;繼續(xù)將導(dǎo)電玻璃置于硝酸與鹽酸的混合水溶液中刻蝕,刻蝕完畢后,清洗,干燥,得表面刻有三根ITO雙極電極陣列的基片;
B.制備膽堿氧化酶/碳納米管/殼聚糖復(fù)合物
殼聚糖溶于0.5-2wt%的醋酸水溶液中,得5-15mg/mL的殼聚糖溶液,加入多壁碳納米管并均勻分散于殼聚糖溶液中得黑色懸濁液,碳納米管的加入量為1-3mg/mL;取濃度為3-8mg/mL的膽堿氧化酶溶液與所述黑色懸濁液按照體積比1∶1-3混合,得膽堿氧化酶/碳納米管/殼聚糖復(fù)合材料的混合液;
C.ITO雙極電極的表面修飾
用疏水膠帶在所述ITO雙極電極的陽極端上貼一個用于防止修飾材料溶液擴散的矩形區(qū)域,移取10-30微升膽堿氧化酶/碳納米管/殼聚糖溶液滴于矩形區(qū)域表面;將基片置于4℃冰箱內(nèi),過夜干燥以形成膽堿氧化酶/碳納米管/殼聚糖復(fù)合物薄膜修飾的ITO雙極電極;
3)芯片封合
用等離子清洗器清洗上述制備的基片和蓋片,將基片上三根ITO雙極電極對準蓋片通道凹槽的中部,然后緊密貼合,得膽堿電化學(xué)發(fā)光傳感器芯片。
2.如權(quán)利要求1所述基于雙極電極陣列的可視化膽堿傳感器的制備方法,其特征在于:步驟1)中,PDMS母液中PDMS單體與固化劑的質(zhì)量比為8∶1-12∶1;PDMS母液脫氣前于4℃環(huán)境下放置5-20min;脫氣時間為20-40min。
3.如權(quán)利要求1或2所述基于雙極電極陣列的可視化膽堿傳感器的制備方法,其特征在于:步驟1)中,PDMS母液在硅烷化的PDMS陽模上方平衡時間為5-15min。
4.如權(quán)利要求1或2所述基于雙極電極陣列的可視化膽堿傳感器的制備方法,其特征在于:步驟1)中,PDMS蓋片通道兩端的孔道均為圓形孔道。
5.如權(quán)利要求1所述基于雙極電極陣列的可視化膽堿傳感器的制備方法,其特征在于:步驟2)中,在ITO導(dǎo)電玻璃表面涂正光膠之前,對ITO導(dǎo)電玻璃進行預(yù)處理;所述預(yù)處理具體為將ITO導(dǎo)電玻璃置于0.8-1.2M NaOH的乙醇溶液中浸泡過夜,之后分別在丙酮、無水乙醇和去離子水中超聲清洗10-20min,將干凈的ITO導(dǎo)電玻璃用氮氣吹干。
6.如權(quán)利要求1或5所述基于雙極電極陣列的可視化膽堿傳感器的制備方法,其特征在于:步驟2)A中,用膠頭滴管吸取正光膠后均勻滴涂在ITO導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電表面,采用甩膠機在400-600rpm轉(zhuǎn)速下勻膠,然后在2500-3500rpm轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動30-50s甩膠;之后將ITO導(dǎo)電玻璃置于105-115℃環(huán)境下烘干,然后于25-30℃的熱板上緩慢冷卻至室溫,形成厚度均勻的正光膠膠層。
7.如權(quán)利要求1或5所述基于雙極電極陣列的可視化膽堿傳感器的制備方法,其特征在于:步驟2)A中,汞燈曝光的時間為2-6min;將導(dǎo)電玻璃置于硝酸與鹽酸的混合水溶液中刻蝕6-15min,其中,硝酸與鹽酸的混合水溶液中,硝酸、鹽酸與水的質(zhì)量比為2-3∶4-6∶4-6。
8.采用如權(quán)利要求1所述基于雙極電極陣列的可視化膽堿傳感器檢測膽堿的方法,其特征在于:在蓋片兩端的孔道上分別放置一根鉑絲,作為驅(qū)動電極;驅(qū)動電極通過直流穩(wěn)壓電源提供驅(qū)動電壓;向通道凹槽內(nèi)注入含有待測膽堿溶液和魯米諾的緩沖溶液;雙極電極表面修飾的膽堿氧化酶催化溶解氧與膽堿反應(yīng)生成H2O2,并在外加電壓的驅(qū)動下,與魯米諾發(fā)生電化學(xué)發(fā)光,產(chǎn)生的電化學(xué)發(fā)光信號通過膽堿電化學(xué)發(fā)光傳感器芯片上方的CCD圖像傳感器捕獲;根據(jù)CCD圖像傳感器捕獲的發(fā)光信號強度確定待測膽堿溶液中的膽堿濃度。
9.如權(quán)利要求8所述基于雙極電極陣列的可視化膽堿傳感器檢測膽堿的方法,其特征在于:向通道凹槽內(nèi)注入15-30微升含有待測膽堿溶液和魯米諾的緩沖溶液;所述緩沖溶液為PBS緩沖溶液;含有待測膽堿溶液和魯米諾的緩沖溶液中PBS的濃度為0.05-0.15mol/L,pH為7.2-7.5;膽堿的濃度為0.02mM-5mM;魯米諾的濃度為1.2-1.4mmol/L。
10.如權(quán)利要求8或9所述基于雙極電極陣列的可視化膽堿傳感器檢測膽堿的方法,其特征在于:所述驅(qū)動電壓為4.0-9.0V。