一种温度可控过氧化氢传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种分析检测的传感器，特别是一种温度可控过氧化氢传感器。
【背景技术】
[0002]过氧化氢(H2O2)不仅是一种优良的氧化剂而且是一种重要的化工产品，其可以作为氧化剂、消毒剂，在日常生活、食品加工以及医药等领域有着广泛的应用。如果过氧化氢通过食品进入人体之后，有可能引起消化道的癌变，其也可以加快人体的衰老，与各种病变的发生有着密切的联系。同时在生物体内，H2O2与其中间体O ■自由基是生物体内许多反应的重要产物，H2O2也是许多酶促反应过程中的中间代谢产物，其会与许多生物体内的新陈代谢过程有很大的关联性。由于很多细胞都可以产生H2O2，而且它具有相对稳定的跨膜输运特性，其对许多生物过程起到了重要的调节作用。但是对绝大多数的生物来说，H2O2若含量过高则会对细胞起到毒性作用。另外H2O2对人们的日常生活、环境污染以及健康安全等的影响重大，因此对H2O2进行快速、灵敏、准确的检测具有很大的意义。
[0003]目前，对H2O2的检测方法主要是分光光度法、化学发光法、电化学方法以及色谱法。其中电化学分析方法，尤其研宄最多的是基于各种过氧化物酶生物传感器，由于其成本低、操作比较简单、灵敏度较高及选择性高而受到广泛关注。
[0004]G-四链体-hemin DNA酶，由hemin与富含鸟嘌呤G碱基的DNA序列组成，其具有类似于过氧化物酶的催化活性，其在热力学与动力学都很稳定(Proceedings of theNat1nal Academy of Sciences, 1992, Silber K R)，相比于HRP具有显著的优势，已被广泛的用于生化反应(Anal Chem, 2010，Itamar Willner)。
[0005]热电极技术主要是通过外加电流的施加使电极表面的温度得以迅速地改变，只是对电极升温而不影响溶液整体的温度，而且不会影响参比电极的电位。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种温度可控过氧化氢传感器，通过控温来实现调节DNA模拟酶的催化活性，用于检测H202。与分光光度法及色谱法相比，本实用新型提供的传感器检测方法操作简单，当温度为O °(:时，检测限LOD为3.8X10_6 mo I I/1，当其电极温度达到50°C时，检测H2O2的浓度可以达到1.6X10 7 mol L_ S相比于低温，其检测限降低了一个数量级。
[0007]为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案实现:包括检测电极，其特征在于:所述检测电极为一热电极；所述热电极表面围绕有加热线圈，所述加热线圈由一条漆包铜线对折后形成平行双线围绕在所述的热电极表面；热电极表面还套设有管套，管套通过环氧树脂胶与热电极固定；所述热电极表面镀有一镍层，镍层外镀有一金层。
[0008]在本实用新型一实施例中，所述热电极表面涂有一层绝缘漆。
[0009]在本实用新型一实施例中，所述细漆包铜线缠绕长度l~3mm。
[0010]与现有技术相比本实用新型具有以下优点:本技术采用的是镀金铜热电极，相比于商业化金电极，该铜热电极制作比较简单，电极材料便宜，且铜热电极上镀金工艺比较成熟，因此可以大批量生产；采用DNA模拟酶，热力学与动力学都很稳定，通过引入热电极技术，可以探索DNA模拟酶催化过氧化氢的温度效应；拓宽了使用的温度范围，且该方法操作简单，灵敏度高，可快速的用于过氧化氢的检测。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型具体实施例的电极结构图。
[0012]图2为图1的剖视图。
[0013]图3为本实用新型检测原理示意图。
[0014]图4为有无形成G-四链体-hemin DNA酶与不同温度对DNA酶电催化效果图。
[0015]图5铜热电极镀金后修饰-CP-MCH-hemin后在不同温度下对H202的检测效果图。
[0016]【标号说明】1-漆包铜线；2_热电极；3_环氧树脂胶；4_管套；5_镍层；6_金层。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
[0018]本实用新型提供一种温度可控过氧化氢传感器，通过控温来实现调节DNA模拟酶的催化活性，用于检测h202。该装置包括检测电极，其特征在于:所述检测电极为一热电极2 ;所述热电极2表面围绕有加热线圈，所述加热线圈由一条漆包铜线I对折后形成平行双线围绕在所述的热电极表面；热电极表面还套设有管套4，管套通过环氧树脂胶3与热电极固定；所述热电极表面镀有一镲层5，镲层外镀有一金层6。再用于H2O2检测时，镀金层表面装饰有带有巯基的富含鸟嘌呤G的DNA序列，在hemin与K+作用下该DNA序列形成G-四链体-hemin络合物，该络合物用于催化还原H2O2。漆包铜线的两端通过施加直流电来控制电极的温度，为使电极均匀加热因此需要将漆包铜线紧密缠绕在热电极上。
[0019]检测电极的结构示意图参见图1、2。
[0020]在本实用新型一实施例中，所述热电极表面涂有一层绝缘漆。
[0021]较佳的，所述细漆包铜线缠绕长度1~3_。
[0022]为便于本领域技术人员的理解，简单阐述该温度可控过氧化氢传感器的两种制备方法，该方法非本实用新型要保护内容，一种制备方法包括以下步骤:
[0023]步骤SOl:铜热电极的制作及电极温度的测定:
[0024]步骤SOll:铜热电极的制作，一条漆包铜线对折后形成平行双线围绕在电极材料表面，缠绕长度1mm，将缠绕好的电极保持在管套的中间位置，最后用环氧树脂胶固化，在本实用新型的具体实施例中，所述管套为一 PVC管；漆包铜线应该选用直径较小的铜线；
[0025]步骤S012:电极温度的测定，首先通过电势测温法测出铜电极的温度系数，然后通过直流加热电源施加电流，计算出不同的加热电流下其相应的温度。
[0026]步骤S02:电化学传感器的建立:
[0027]步骤S021:铜热电极先用2000目的砂纸打磨，在抛光布打磨，打磨完用先用乙醇超声30s，再水超声30s ；
[0028]步骤S022:在镀镍液中恒电流镀镍600s，实验条件:50~60°C，转速lOOOrpm，电流密度:2 A/dm2。镀镍液由硫酸镍，柠檬酸钠，三乙醇胺，氯化钠配制而成pH为7.0~7.2;
[0029]步骤S023镀完镍后先乙醇超声30s，超纯水超声30s，在3mM HAuCl4 (0.1M NaNO3水溶液)中-