1.一种微电极葡萄糖传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)准备粒径小于10μm的石墨颗粒,将硝酸镍水溶液与所述石墨颗粒混合均匀,得到石墨粉末悬浮溶液,其中,所述石墨粉末悬浮溶液中硝酸镍的浓度为0.1‑0.2mol/L,所述石墨粉末悬浮溶液中石墨颗粒的浓度为3~5g/L,所述石墨颗粒的制备方法为:将石墨在镍泡沫上摩擦至粉末状,再研磨至粒径小于10μm,得到所述石墨颗粒;
2)将一直流电源的正极和负极分别电连接1根镍丝,将2根所述镍丝的底端浸入一个石墨粉末悬浮溶液中,在搅拌石墨粉末悬浮溶液的条件下,使所述直流电源工作并在电压7.5~8.5V、电流0.35~0.45A的状态下保持10~30min,在所述负极上获得所述微电极葡萄糖传感器。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
所述镍泡沫的孔隙率为90~98%;
在所述步骤2)中,通过磁力搅拌实现搅拌石墨粉末悬浮溶液,所述磁力搅拌的转子转速为300~400r/min;
在所述步骤2)中,在所述保持10~30min后,用超纯水冲洗,室温20~25℃下自然晾干,在所述负极上获得所述微电极葡萄糖传感器;
在所述步骤2)中,所述镍丝的直径为0.5~0.6mm;
在所述步骤2)中,所述镍丝在使用前用砂纸打磨,再先后依次用50‑60wt%的硝酸水溶液、超纯水、无水乙醇和超纯水各超声清洗5~10min,以去除表面的有机及无机污垢。
3.如权利要求1或2所述制备方法获得的微电极葡萄糖传感器。
4.如权利要求1所述制备方法获得的微电极葡萄糖传感器测试待测物葡萄糖浓度的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,准备N个pH相同的第一测试溶液,所述第一测试溶液的pH与待测物相同,将所述微电极葡萄糖传感器作为工作电极,使所述工作电极、参比电极和对电极分别与电化学工作站电连接并构建三电极体系,将所述三电极体系分别浸入每个第一测试溶液中,测试该第一测试溶液的CV曲线,通过N个所述第一测试溶液的CV曲线确定葡萄糖的最佳响应电位,其中,所述第一测试溶液为溶解有0~100mM葡萄糖的PBS缓冲溶液或NaOH水溶液,N个所述第一测试溶液中葡萄糖浓度不相同,所述第一测试溶液的pH为P,P=5~13;
步骤2,在最佳响应电位下,采用三电极体系采集第二测试溶液的时间‑电流曲线,在采集时间‑电流曲线的过程中向第二测试溶液中滴加20~30次葡萄糖水溶液,其中,按体积份数计,所述第二测试溶液和每次滴加的葡萄糖水溶液的比为(50~100):1,第i次向第二测试溶液中滴加葡萄糖水溶液后该第二测试溶液中葡萄糖浓度为Ci,i大于等于1;
步骤3,将步骤2所得时间‑电流曲线中ln(葡萄糖浓度)或葡萄糖浓度作为横坐标,葡萄糖浓度在时间‑电流曲线中对应的电流作为纵坐标,建立坐标系,将最佳响应电位的Ci和Ci对应的电流代入所述坐标系,线性拟合成一直线,获得该直线的线性回归方程;
步骤4,在最佳响应电位下,采用三电极体系采集待测物的时间‑电流曲线,选取时间‑电流曲线500~1000s后的电流的平均值,代入线性回归方程,得到葡萄糖浓度为待测物的葡萄糖浓度。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述步骤1中,所述参比电极为银/氯化银电极,所述对电极为铂丝;
在所述步骤1中,所述CV曲线的电压范围为‑0.2~1V,扫描速度为10~100mV/s;
在所述步骤1中,所述N=3~5,N个第一测试溶液中的3个第一测试溶液的葡萄糖浓度依次为:0mM、1~10mM和90~100mM;
在步骤1中,确定葡萄糖的最佳响应电位的方法为:选取N个第一测试溶液的CV曲线中产生氧化电流的电压作为响应电位;
当响应电位是数值点时,确定该数值点为葡萄糖的最佳响应电位;
当响应电位是范围时,在响应电位中每间隔0.1V选取一个电位作为待测电位,得到M个待测电位,针对每个待测电位进行相同的操作,使每个待测电位获得一条时间‑电流曲线,在M个待测电位的时间‑电流曲线中,选取斜率最大的时间‑电流曲线所对应的待测电位作为最佳响应电位,其中,所述操作如下:在每个待测电位下,采用三电极体系采集第三测试溶液的时间‑电流曲线,在采集时间‑电流曲线的过程中向第三测试溶液中滴加20~30次葡萄糖水溶液,其中,按体积份数计,所述第三测试溶液和每次滴加的葡萄糖水溶液的比为(50~100):1,第三测试溶液为PBS缓冲溶液或NaOH水溶液。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,向第三测试溶液中滴加葡萄糖水溶液的次数为25次,第j次向第三测试溶液中滴加葡萄糖水溶液后该第三测试溶液中葡萄糖浓度为Cj,j大于等于1,若5
当j=1~5时,Cj‑Cj‑1=0.5~1mM;
当j=6~10时,Cj‑Cj‑1=1.5~2.5mM;
当j=11~15时,Cj‑Cj‑1=3.5~4.5mM;
当j=16~20时,Cj‑Cj‑1=5.5~6.5mM,当j=21~25时,Cj‑Cj‑1=7~8mM,
若8
当j=1~5时,Cj‑Cj‑1=0.05~0.1mM;
当j=6~10时,Cj‑Cj‑1=0.2~0.35mM;
当j=11~15时,Cj‑Cj‑1=0.45~0.65mM;
当j=16~20时,Cj‑Cj‑1=0.9~1mM;
当j=21~25时,Cj‑Cj‑1=1.2~1.4mM。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述步骤2中,向第二测试溶液中滴加葡萄糖水溶液的次数为25次,若5
当i=1~5时,Ci‑Ci‑1=0.5~1mM;
当i=6~10时,Ci‑Ci‑1=1.5~2.5mM;
当i=11~15时,Ci‑Ci‑1=3.5~4.5mM;
当i=16~20时,Ci‑Ci‑1=5.5~6.5mM,当i=21~25时,Ci‑Ci‑1=7~8mM;
若8
当i=1~5时,Ci‑Ci‑1=0.05~0.1mM;
当i=6~10时,Ci‑Ci‑1=0.2~0.35mM;
当i=11~15时,Ci‑Ci‑1=0.45~0.65mM;
当i=16~20时,Ci‑Ci‑1=0.9~1mM;
当j=21~25时,Cj‑Cj‑1=1.2~1.4mM。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述步骤4中,当所述待测物为植物时,挖取植物表面上的植物组织,以使所述植物的表面形成一凹陷槽,先后依次用水和pH=P的PBS缓冲溶液冲洗所述凹陷槽,再使所述凹陷槽内装载pH=P的PBS缓冲溶液,凹陷槽内液体为待测物;
当6
9.如权利要求3所述微电极葡萄糖传感器在检测植物的葡萄糖浓度中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,挖取植物表面上的植物组织,以使所述植物的表面形成一凹陷槽,先后依次用水和pH与植物相同的PBS缓冲溶液冲洗所述凹陷槽,再使所述凹陷槽内装载pH与植物相同的PBS缓冲溶液,将所述微电极葡萄糖传感器作为工作电极伸入凹陷槽内液体中。