本實(shí)用新型屬于亞硝酸鹽檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種基于固定化生物酶修飾電極的亞硝酸鹽檢測(cè)裝置,具體涉及一種基于多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極亞硝酸鹽檢測(cè)裝置。
背景技術(shù):
亞硝酸鹽是潛在的致癌物質(zhì),當(dāng)人體攝入過(guò)量的亞硝酸鹽,在酸性條件下,很容易與機(jī)體中蛋白質(zhì)分解的中間產(chǎn)物仲胺發(fā)生反應(yīng)生成亞硝胺,研究表明亞硝胺是一種強(qiáng)的致癌物質(zhì),可以誘發(fā)消化系統(tǒng)癌變,這種致癌作用可以通過(guò)胎盤進(jìn)入胎兒,亞硝酸鹽對(duì)六個(gè)月以內(nèi)的胎兒具有很強(qiáng)的致畸作用。相關(guān)報(bào)道表明,部分地區(qū)由于飲用超標(biāo)的亞硝酸鹽污染水,導(dǎo)致先天性畸形新生兒的現(xiàn)象。目前測(cè)定亞硝酸鹽方法有鹽酸乙二胺分光光度法、熒光分析法、示波極譜法和高效液相色譜法等,但這些方法通常存在諸多缺點(diǎn),如樣品需預(yù)處理、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度不高等。因此,在食品安全以及臨床診斷和環(huán)境檢測(cè)等方面也迫切需要研究和應(yīng)用能快速、簡(jiǎn)便、精確的檢測(cè)亞硝酸鹽技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種基于固定化生物酶修飾電極的亞硝酸鹽檢測(cè)裝置,利用亞硝酸鹽還原酶在工作電極上發(fā)生亞硝酸鹽的還原反應(yīng),通過(guò)傳感器記錄下微小的電流電壓變化來(lái)提高檢測(cè)時(shí)電子傳遞效率、增強(qiáng)酶電極的穩(wěn)定性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案,一種基于固定化生物酶修飾電極的亞硝酸鹽檢測(cè)裝置,包括電源、多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極、參比電極、輔助電極、電極連接器、電化學(xué)工作站、測(cè)試池;
所述多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極、參比電極、輔助電極通過(guò)電極連接器與電化學(xué)工作站相連接,所述電化學(xué)工作站通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線與數(shù)據(jù)處理終端相連接;
所述電極連接器上設(shè)置有與電極配套的插槽,所述電極連接器上設(shè)置有三個(gè)陶瓷基座;
所述電源通過(guò)電化學(xué)工作站與多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極、參比電極、輔助電極相連;
所述多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極由內(nèi)到外依次為絲網(wǎng)印刷金電極、多壁碳納米管膜、亞硝酸鹽還原酶;電極連接器上設(shè)置有傳感器,所述傳感器與電化學(xué)工作站相連接;
測(cè)試池內(nèi)呈有電解液,電解液內(nèi)放置有多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極、參比電極和輔助電極。
更進(jìn)一步地,一種基于固定化生物酶修飾電極的亞硝酸鹽檢測(cè)裝置,所述數(shù)據(jù)處理終端為微型計(jì)算機(jī)。
更進(jìn)一步地,一種基于固定化生物酶修飾電極的亞硝酸鹽檢測(cè)裝置,所述參比電極為銀電極。
更進(jìn)一步地,一種基于固定化生物酶修飾電極的亞硝酸鹽檢測(cè)裝置,所述輔助電極為玻碳電極。
本實(shí)用新型提供的一種基于固定化生物酶修飾電極的亞硝酸鹽檢測(cè)裝置,組裝好的裝置后,當(dāng)將電極插入測(cè)試池,接通電源,通過(guò)電化學(xué)工作站輸出直流電,附有亞硝酸鹽還原酶的工作電極上會(huì)發(fā)生亞硝酸鹽的氧化還原反應(yīng),傳感器會(huì)記錄下微小的電流變化,從而實(shí)現(xiàn)亞硝酸鹽的微量檢測(cè)。
本實(shí)用新型的有益效果為:提高了檢測(cè)時(shí)電子傳遞效率、增強(qiáng)了酶電極的穩(wěn)定性;檢測(cè)靈敏、響應(yīng)時(shí)間快、抗干擾能力強(qiáng)。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實(shí)用新型的設(shè)備連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是實(shí)施例1的多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是實(shí)施例1的測(cè)試池和電極連接器配合狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中,1-多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極,2-參比電極,3-輔助電極,4-電極連接器,5-電化學(xué)工作站,6-測(cè)試池,7-微型計(jì)算機(jī),8-數(shù)據(jù)傳輸線,9-絲網(wǎng)印刷金電極,10-多壁碳納米管膜,11-亞硝酸鹽還原酶。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(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)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1:
一種基于固定化生物酶修飾電極的亞硝酸鹽檢測(cè)裝置,包括電源、多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極1、參比電極2、輔助電極3、電極連接器4、電化學(xué)工作站5、測(cè)試池6;
所述多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極1、參比電極2、輔助電極3通過(guò)電極連接器4與電化學(xué)工作站5相連接,所述電化學(xué)工作站5通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線8與數(shù)據(jù)處理終端相連接;
所述電極連接器4上設(shè)置有與電極配套的插槽,所述電極連接器4上設(shè)置有三個(gè)陶瓷基座;
所述電源通過(guò)電化學(xué)工作站5與多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極1、參比電極2、輔助電極3相連;
所述多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極1由內(nèi)到外依次為絲網(wǎng)印刷金電極9、多壁碳納米管膜10、亞硝酸鹽還原酶11;電極連接器4上設(shè)置有傳感器,所述傳感器與電化學(xué)工作站相連接;
測(cè)試池6內(nèi)呈有電解液,電解液內(nèi)放置有多壁碳納米管固定化生物酶修飾電極1、參比電極2和輔助電極3。
所述數(shù)據(jù)處理終端為微型計(jì)算機(jī)7。
所述參比電極2為銀電極。
所述輔助電極3為玻碳電極。
本實(shí)施例提供的一種基于固定化生物酶修飾電極的亞硝酸鹽檢測(cè)裝置,組裝好的裝置后,當(dāng)將電極插入測(cè)試池,接通電源,通過(guò)電化學(xué)工作站輸出直流電,附有亞硝酸鹽還原酶的工作電極上會(huì)發(fā)生亞硝酸鹽的氧化還原反應(yīng),傳感器會(huì)記錄下微小的電流變化,從而實(shí)現(xiàn)亞硝酸鹽的微量檢測(cè)。
本實(shí)施例的有益效果為:提高了檢測(cè)時(shí)電子傳遞效率、增強(qiáng)了酶電極的穩(wěn)定性;檢測(cè)靈敏、響應(yīng)時(shí)間快、抗干擾能力強(qiáng)。
實(shí)施例2:
所述數(shù)據(jù)處理終端為微型計(jì)算機(jī)7。
其余均與實(shí)施例1相同。
將絲網(wǎng)印刷金電極以牙膏、硅藻土在絨布上打磨至光亮,并依次在丙酮、0.5mol/L的NaOH溶液、1:1濃硝酸以及雙蒸水中超聲波清洗,每次3~5min,將10ml MWNT(多壁碳納米管原料)溶液滴加在電極表面,置于60℃烘箱中烘干成膜后,將電極置于酶液中4℃冰箱中過(guò)夜,用之前PBS緩沖液沖洗電極3次,洗去電極表面未固定上的酶。
將待測(cè)液導(dǎo)入測(cè)試池,當(dāng)電極插入測(cè)試池,接通電源,工作電極上會(huì)發(fā)生亞硝酸鹽的還原反應(yīng),傳感器會(huì)記錄下微小的電流電壓變化。運(yùn)用循環(huán)伏安法該法控制電極電勢(shì)以不同的速率,隨時(shí)間以三角波形一次或多次反復(fù)掃描,電勢(shì)范圍是使電極上能交替發(fā)生不同的還原和氧化反應(yīng),并記錄電流-電勢(shì)曲線,由此定量確定反應(yīng)物濃度。
對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,其架構(gòu)形式能夠靈活多變,只是做出若干簡(jiǎn)單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。