采集数据。
[0036]参见图2,金电极的修饰步骤如下：
[0037] 1)用金相砂纸打磨金电极至光滑，用去离子水并超声清洗干净。随后将微电极置 于0.5mol/L稀硫酸溶液中进行循环伏安扫描(-0.2~1.6V)得到典型的循环伏安谱图，已证 电极表面干净。
[0038] 2)配制lOmmol/L的L-半胱氨酸溶液，将它滴在金电极表面，在室温、湿度100%下 修饰18h，后用去离子水清洗干净，得到修饰的金电极。
[0039] 3)将直径13nm纳米金溶胶滴涂在2)中修饰好的金电极上，在室温、湿度100 %下修 饰18h，后用去离子水清洗干净，得到修饰的金电极。纳米金溶胶用HAuCl4制备，透射电镜检 测其中溶胶颗粒的粒径约为13nm〇
[0040] 4)将抗坏血酸氧化酶超声溶解在含65%的壳聚糖溶液中，将浓度为0.5mol/L抗坏 血酸氧化酶混合溶液滴涂在3)中修饰好的金电极上，在4°C、湿度100 %下修饰24h，后用去 离子水清洗干净，得到修饰的工作电极，储存在4°C下。
[0041 ] 实施例2
[0042] 分别配制浓度为0、1、2、4、6、8、1 Ommo 1 /L葡萄糖-磷酸缓冲(pH = 7.4)溶液，使用制 备的微电极进行循环伏安法检测（电压-0.2~1.0V，扫描速度100mV/S)，得到一组不同浓度 下还原峰电流的曲线（图3)，制作微电极工作曲线，线性方程为i = 1.308+0.0515c(电流i的 单位为μΑ，浓度c的单位为mmol/L)，线性范围可达l-10mmol/L。
[0043]实施例1制备的微电极在清洗后，首先分别检测三份标准浓度(2,5,8mmol/L)抗坏 血酸溶液进行电化学校准，生物传感器系统将通过计算自动调整偏差以符合工作曲线，斜 率偏差在15%以内，确定微电极可正常工作。
[0044]待测样品为北京市农林科学院温室种植的"京科968"玉米，分别选取两株玉米的 茎杆、叶片为检测样本1-1、1-2、2-1、2-2。清洁后，在待测样本上取下一块茎杆或叶片组织， 再将微电极尖端部分插入玉米伤口处，连接瑞士万通Autolab电化学工作站，开始电化学检 测;作为对比，将取下的组织进行色谱检测。
[0045]校正后对样品进行循环伏安扫描（电压-0.2~1.0V，扫描速度100mV/S)，稳定测试 5min后，获得的电流信号被生物传感系统通过工作曲线计算得到被测样品浓度。
[0046]作为对比，同样的样品用国标方法(GB12392-90蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸 的测定方法)检测，检测结果列于表1。
[0047] 表1测试结果对比
[0048]
[0049] 以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行 限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案 作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1. 一种基于微电极生物传感器的植株活体抗坏血酸检测方法，其特征在于，包括步骤： S1用微电极阵列构成微电极生物传感器，所述微电极阵列连接有信号采集模块和电化 学工作站； S2用微电极生物传感器测试抗坏血酸标准溶液，获取抗坏血酸浓度与电流信号关联的 数学模型； S3将微电极生物传感器插入待测的植株活体，获取植株活体对输入的电信号的响应， 根据步骤S2的数学模型求得待测植株活体样品中抗坏血酸浓度。2. 根据权利要求1所述的植株活体抗坏血酸检测方法，其特征在于，所述微电极阵列通 过MEMS工艺设置在硅片基底上，硅片基底具有尖端部分，所述尖端部分上设置有对电极、工 作电极和参比电极，工作电极为L-半胱氨酸、纳米金、壳聚糖修饰的金电极。3. 根据权利要求2所述的植株活体抗坏血酸检测方法，其特征在于，所述对电极为铂电 极，参比电极为Ag/AgCl电极。4. 根据权利要求2所述的植株活体抗坏血酸检测方法，其特征在于，硅片基底的长度为 4~6cm，尖端部分长度为3~20mm;娃片基底的厚度为0.5~2mm，娃片基底另一端上设置有 连接元件。5. 根据权利要求2所述的植株活体抗坏血酸检测方法，其特征在于，所述工作电极的制 备方法为： 1) 配制1Ommo1 /L的L-半胱氨酸溶液，将它滴在金电极表面，在室温、湿度100 %下修饰 15~20h后用去离子水清洗干净，得到L-半胱氨酸修饰的金电极； 2) 将直径8~20nm纳米金溶胶滴涂在L-半胱氨酸修饰好的金电极上，在室温、湿度 100 %下修饰15~20h，后用去离子水清洗干净，得到纳米金修饰的金电极； 3) 将抗坏血酸氧化酶超声溶解在含50~80%壳聚糖溶液中，得浓度为0.1~2mol/L抗 坏血酸氧化酶混合溶液，将该混合溶液滴涂在纳米金修饰好的金电极上，在2~5°C、湿度 100%下修饰20~30h，后用去离子水清洗干净，得到工作电极，储存在0°C~10°C下。6. 根据权利要求5所述的植株活体抗坏血酸检测方法，其特征在于，金电极进行修饰之 前，先用金相砂纸打磨至光滑，然后用去离子水超声清洗干净;将金电极置于〇. 5mol/L稀硫 酸溶液中进行循环伏安扫描，扫描范围为-0.2~1.6V，得到典型的循环伏安谱图，证明电极 表面干净;否则再次打磨和清洗。7. 根据权利要求1~6任一所述的植株活体抗坏血酸检测方法，其特征在于，所述S2为： 配制pH=7~8、浓度为Ommol/L和1~10mmol/L的一系列葡萄糖-磷酸缓冲溶液，使用微电极 生物传感器进行循环伏安检测，电压范围为-0.2~1.0V，扫描速度为50~150mV/s，得到一 组浓度与还原峰电流的关系曲线，制作微电极工作曲线。8. 根据权利要求1~6任一所述的植株活体抗坏血酸检测方法，其特征在于，所述S2获 取微电极工作曲线后，用已知浓度的抗坏血酸标准溶液进行校正，用抗坏血酸标准溶液测 得的工作曲线与微电极工作曲线偏差15%以内则说明微电极可正常工作。9. 根据权利要求1~6任一所述的植株活体抗坏血酸检测方法，其特征在于，所述S3中， 将微电极生物传感器插入待测的植株活体，进行循环伏安检测，电压范围为-0.2~1.0V，扫 描速度为50~150mV/s。
【专利摘要】本发明提出一种基于微电极生物传感器的植株活体抗坏血酸检测方法，包括步骤：S1用微电极阵列构成微电极生物传感器，所述微电极阵列连接有信号采集模块和电化学工作站；S2用微电极生物传感器测试抗坏血酸标准溶液，获取抗坏血酸浓度与电流信号关联的数学模型；S3将微电极生物传感器插入待测的植株活体，获取植株活体对输入的电信号的响应，根据步骤S2的数学模型求得待测植株活体样品中抗坏血酸浓度。本发明提出的检测设备便携，检测条件简单，可田间操作，并实现连续检测。
【IPC分类】G01N27/26
【公开号】CN105466980
【申请号】CN201510817710
【发明人】赵春江, 胡叶, 何璐璐, 王晓冬, 任鹏, 周航, 侯佩臣, 宋鹏, 高权, 陈泉
【申请人】北京农业信息技术研究中心
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月23日