基于生物传感技术的aba浓度检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及植物ABA检测领域，具体涉及一种基于生物传感技术的ABA浓度检测 方法。
【背景技术】
[0002] 水分胁迫是一种影响植物生长发育、限制作物产量的重要环境因子，脱落酸（ABA) 在调节植物对水分胁迫响应的过程中起重要作用。ABA不仅可以通过诱导气孔关闭来调节 植物水分代谢，而且可以通过诱导脱水耐性蛋白的表达来增强植株对水分胁迫的抗性。
[0003] 常见的植物ABA的检测主要依赖生物鉴定法、气相色谱法、酶联免疫法、放射免疫 法和高效液相色谱法等。虽然很早以前生物学家就明确了 ABA -直作为生长调控物质起作 用，但是相对而言，我们对ABA的生理、生化作用的实质却知之甚少。ABA的调控作用很迅 速，往往在一两分钟内完成。所以实现快速检测是非常必要的。
[0004] 而传统的检测方法需对样品进行繁琐的分离、提取、衍生化等预处理，不仅具有耗 时长、成本高等问题，更重要的是预处理会对样本材料进行不可逆的损害。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于，提供一种基于生物传感技术的ABA浓度检测方法，能够在不 破坏待测植物待测器官的情况下，实现对待测器官内ABA浓度的快速检测。
[0006] 为此目的，本发明提出一种基于生物传感技术的ABA浓度检测方法，包括：
[0007] Sl、将铂对电极、银/氯化银参比电极和修饰过的金工作电极集成为一个微电极 阵列，其中，所述修饰过的金工作电极是将金工作电极依次经硫堇、金纳米颗粒和ABA抗体 修饰得到的，所述铂对电极、银/氯化银参比电极和修饰过的金工作电极连接电化学工作 站；
[0008] S2、将所述微电极阵列上电极的检测端放入到待测植物的待测部位，利用所述电 化学工作站，采用交流阻抗法采集所述工作电极产生的阻抗，在所述阻抗变化平稳后，计算 预设时长的阻抗的平均值，通过将所述平均值代入预先计算的ABA浓度与阻抗的平均值的 线性关系式，得到所述待测部位内的ABA浓度。
[0009] 本发明实施例所述的基于生物传感技术的ABA浓度检测方法，其适用于植物的茎 叶果实，尤其适用于植物的嫩茎，基于电化学工作站，采用交流阻抗法采集工作电极产生的 阻抗，并进行处理得到待测部位内的ABA浓度，整个过程无需繁琐的预处理，操作简便、检 测速度较快，且不对待测植物的待测部位进行不可逆的损害，因而能够在不破坏待测植物 待测器官的情况下，实现对待测器官内ABA浓度的快速检测，从而有助于了解ABA的代谢过 程，为揭示植物生命活动规律、植物生命现象本质提供更多的理论依据。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明基于生物传感技术的ABA浓度检测方法一实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
[0011] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有 做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0012] 如图1所示，本实施例公开一种基于生物传感技术的ABA浓度检测方法，包括：
[0013] Sl、将铂对电极、银/氯化银参比电极和修饰过的金工作电极集成为一个微电极 阵列（微电极阵列通过蚀刻技术、喷涂技术、电沉积技术等制备，其外形具有穿透植物组织 的能力，长度范围为约5-20mm)，其中，所述修饰过的金工作电极是将金工作电极依次经硫 堇、金纳米颗粒和ABA抗体修饰得到的，所述铂对电极、银/氯化银参比电极和修饰过的金 工作电极连接电化学工作站；
[0014] S2、将所述微电极阵列上电极的检测端放入到待测植物的待测部位，利用所述电 化学工作站，采用交流阻抗法采集所述工作电极产生的阻抗（反复测试，可以得到可重复 的较好的工作曲线），在所述阻抗变化平稳后，计算预设时长的阻抗的平均值，通过将所述 平均值代入预先计算的ABA浓度与阻抗的平均值的线性关系式，得到所述待测部位内的 ABA浓度。
[0015] 本发明实施例所述的基于生物传感技术的ABA浓度检测方法，其适用于植物的茎 叶果实，尤其适用于植物的嫩茎，基于电化学工作站，采用交流阻抗法采集工作电极产生的 阻抗，并进行处理得到待测部位内的ABA浓度，整个过程无需繁琐的预处理，操作简便、检 测速度较快，且不对待测植物的待测部位进行不可逆的损害，因而能够在不破坏待测植物 待测器官的情况下，实现对待测器官内ABA浓度的快速检测，从而有助于了解ABA的代谢过 程，为揭示植物生命活动规律、植物生命现象本质提供更多的理论依据。
[0016] 可选地，在本发明基于生物传感技术的ABA浓度检测方法的另一实施例中，在所 述将铂对电极、银/氯化银参比电极和修饰过的金工作电极集成为一个微电极阵列之前， 还包括：
[0017] 对金电极依次进行抛光、超声清洗，并利用所述电化学工作站，在0.5mol/L的 氏30 4溶液中进行电化学扫描，直至清洗干净；
[0018] 配制硫堇，在所述金电极上修饰所述硫堇，并利用所述电化学工作站，对所述金电 极进行交流阻抗扫描，直至修饰成功；
[0019] 制备金纳米颗粒溶胶，将所述金纳米颗粒溶胶滴加到所述金电极表面，并利用所 述电化学工作站，对所述金电极进行交流阻抗扫描，直至修饰成功；
[0020] 在所述金电极上修饰ABA抗体，并利用所述电化学工作站，对所述金电极进行交 流阻抗扫描，直至修饰成功，得到所述修饰过的金工作电极。
[0021] 可选地，在本发明基于生物传感技术的ABA浓度检测方法的另一实施例中，在所 述通过将所述平均值代入预先计算的ABA浓度与阻抗的平均值的线性关系式，得到所述待 测部位内的ABA浓度之前，还包括：
[0022] S30、将所述电极的检测端放入到第一浓度的ABA溶液中，并利用所述电化学工作 站，采用交流阻抗法采集所述第一浓度的ABA溶液中所述工作电极产生的阻抗（反复测试， 可以得到可重复的较好的工作曲线），在所述阻抗变化平稳后，计算所述预设时长的阻抗的 平均值；
[0023] S31、按照步骤S30再计算至少一组已知浓度的ABA溶液所对应的阻抗的平均值， 其中，步骤S30和步骤S31中所使用的ABA溶液的浓度不同；
[0024] S32、利用计算得到的至少两组阻抗的平均值及其对应的ABA溶液的浓度进行线 性拟合，得到ABA浓度与阻抗的平均值的线性关系式。
[0025] 本发明实施例中，用已知浓度的ABA溶液进行线性拟合，假设不同次实验得到的 线性方程的斜率偏差在15%之内，则表明电极活性正常，可以使用。工作电极检测端基于金 纳米/硫堇修饰金电极，修饰层吸附ABA抗体固定于电极表面，采用交流阻抗法对三电极体 系施加电压时，因待测部位的组织液中ABA会与电极表面的ABA抗体结合，导致从工作电极 到对电极的电子传递受阻、阻抗增加。通过电化学工作站能够获取阻抗变化，直接通过阻抗 变化值检测ABA浓度。
[0026] 可选地，在本发明基于生物传感技术的ABA浓度检测方法的另一实施例中