本发明属于生物传感器,具体涉及一种牛奶中钙浓度检测的生物传感器。
背景技术:
1、牛奶是一种营养丰富的营养品,牛奶中含有多种矿物质,例如钙、磷、钾、硫、镁等常量元素,以及铜、锌、锰等微量元素。其中,牛奶中钙的含量为90-120mg/100ml,为人乳的3倍,且牛乳中的钙吸收率高,是钙的良好来源,因此人们对牛奶的需求量一直处于较高的水平,也促生了奶牛养殖业的发展。
2、通常情况下,产奶奶牛的身体健康状况可通过所产的牛奶中的钙含量反映出来,当奶牛身体健康状况良好时,牛奶中的钙含量也会较高,而当钙含量低于一定水平时,说明奶牛的身体状况欠佳,例如出现产乳热,进而可能会引发子宫炎、子宫脱垂、真胃位移和瘫痪等严重疾病,需要及时补充营养,尤其是补充钙剂。
3、对牛奶中钙浓度进行测量,可以准确地反映牛奶中钙的含量,常见的钙浓度测量方法有滴定法,首先用草酸盐沉淀钙离子,对沉淀物进行过滤和洗涤后,用稀硫酸溶解沉淀物,然后用高锰酸钾标准液来滴定,得到钙浓度。但是这种方法操作复杂,需要在实验室内采用专业的化学仪器进行,使用不便,并且检测精度低。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供了一种牛奶中钙浓度检测的生物传感器,以解决上述背景技术中提到的技术问题。
2、为了实现上述目的,本发明公开了一种牛奶中钙浓度检测的生物传感器,所述生物传感器的制备方法包括如下步骤:
3、(1)将电极浸入含有烷基硫醇的溶液中,浸泡后清洗;
4、(2)在电极表面形成单分子磷脂膜层;
5、(3)将电极置于菌素溶液中培养;
6、其中,所述烷基硫醇分子为8-10个碳原子长度。
7、进一步的,所述电极为金电极或玻碳电极。
8、进一步的,所述烷基硫醇溶液的溶剂为有机溶剂,所述有机溶剂包括乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃和环己烷中的一种或几种的混合物。
9、进一步的,步骤(2)中,采用lb拉膜仪,在电极表面形成单分子磷脂膜层。
10、进一步的,所述磷脂包括油酸卵磷脂、二月桂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和二棕榈酰胆碱中的一种或几种的混合物。
11、进一步的,步骤(3)中,所述菌素包括尼日利亚素、短杆菌钛、莫能菌素和阿维菌素中的一种或几种的混合物。
12、进一步的,所述生物传感器在检测牛奶中钙浓度时,包括如下步骤:
13、(1)绘制标准曲线,将生物传感器浸于一系列已知钙浓度的生牛乳中,检测生物传感器的电阻值,绘制标准曲线,得到电阻值-钙浓度的标准函数;
14、(2)将生物传感器浸于待测生牛乳中,检测生物传感器的电阻值;
15、(3)对比标准曲线和标准函数,得到待测生牛乳中的钙浓度。
16、与现有技术相比,本发明的牛奶中钙浓度检测的生物传感器具有以下优点:
17、(1)本发明采用菌素培养的方法在电极表面负载菌素,牛奶中的钙离子会与菌素产生相互作用,从而引发生物传感器电信号的变化,例如电阻,根据电阻的变化,可检测得到牛奶中的钙浓度。
18、(2)采用本发明的生物传感器进行牛奶中钙浓度检测时,检测方法简单易操作,无需复杂的专业设备,且检测灵敏度高,能够根据钙浓度的变化,推测产奶奶牛的身体健康情况,便于及时调整奶牛的喂养策略,为奶牛养殖业提供了充分的技术支持,指导奶牛的喂养。
1.一种牛奶中钙浓度检测的生物传感器,其特征在于:所述生物传感器的制备方法包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的牛奶中钙浓度检测的生物传感器,其特征在于:所述电极为金电极或玻碳电极。
3.如权利要求1所述的牛奶中钙浓度检测的生物传感器,其特征在于:所述烷基硫醇溶液的溶剂为有机溶剂,所述有机溶剂包括乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃和环己烷中的一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述的牛奶中钙浓度检测的生物传感器,其特征在于:步骤(2)中,采用lb拉膜仪,在电极表面形成单分子磷脂膜层。
5.如权利要求1所述的牛奶中钙浓度检测的生物传感器,其特征在于:所述磷脂包括油酸卵磷脂、二月桂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸和二棕榈酰胆碱中的一种或几种的混合物。
6.如权利要求1所述的牛奶中钙浓度检测的生物传感器,其特征在于:步骤(3)中,所述菌素包括尼日利亚素、短杆菌钛、莫能菌素和阿维菌素中的一种或几种的混合物。
7.如权利要求1-6中任一项所述的牛奶中钙浓度检测的生物传感器,其特征在于:所述生物传感器在检测牛奶中钙浓度时,包括如下步骤: