CN113237929A - 一种纳米颗粒修饰的柔性传感电极的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物传感器技术领域，公开了一种纳米颗粒修饰的柔性传感电极的构建方法；还公开了CC/GWs/AuPt传感电极及其应用。本发明制备的CC/GWs/AuPt传感电极的性能优越、价格低廉、制备步骤简单、可重复性强，更贴近细胞培养真实的三维生理环境，检测效率和精确度高，可应用于更多的生物分子实时原位检测领域，可应用于细胞活动及其代谢产物的连续动态监测领域；本发明的电极可供活细胞直接生长，且有利于传感电极对H₂O₂的检测，细胞可在该电极上的任意维度(三维骨架或壁上)自由生长，粘附细胞数量多且生长状态良好，本发明制备的电极对H₂O₂的响应检测具有宽泛的线性范围、较快的响应速度、较低的检测限和良好的抗干扰能力。

Description

一种纳米颗粒修饰的柔性传感电极的构建方法

技术领域

本发明涉及生物传感器技术领域，具体涉及一种纳米颗粒修饰的柔性传感电极的构建方法。

背景技术

活性氧(ROS)是生物体内氧的单电子还原产物的总称，在细胞信号转导和维持体内平衡中具有非常重要的作用，实例包括超氧阴离子(O₂·—)、过氧化氢(H₂O₂)、羟自由基(OH-)、臭氧(O₃)等，由于它们含有不成对的电子，因而半衰期较短，化学反应活性高，导致其在生物体系中扩散快、浓度低，进而造成ROS的快速定量检测仍然是一项国际性难题。其中，过氧化氢(H₂O₂)作为ROS中重要的信号转导分子和第二信使，对于细胞生理代谢和疾病病理的研究具有重要意义。H₂O₂在细胞中累积过剩产生氧化应激，对脂质、蛋白质和DNA造成损伤，与衰老、癌症、糖尿病及阿尔兹海默症等神经元褪变疾病的发生和发展相关。

因此，发展一种响应快速、特异性强、灵敏度高以及可实现生理条件下原位实时定量检测细胞释放H₂O₂的浓度的分析方法，对于疾病的早期诊断及相关致病机制的研究具有重要意义。目前，对于细胞内外ROS定量检测采用的分析方法大体有化学反应法、化学发光法、荧光法、分光光度法和电化学方法等。其中，荧光分析法和电化学方法是研究最为广泛的能够实现ROS直接定量检测的方法。但荧光分析法由于pH敏感性及其自身不稳定性导致灵敏度下降，限制其在超低浓度ROS检测的应用。电化学方法以快速、灵敏、操作简便、灵敏度高及易构造特异性传感界面等优点，已被广泛应用于活细胞释放ROS的原位实时检测。理想的电化学生物传感检测平台不仅需要具有良好的催化性能和优异的选择性，更需具备良好的生物相容性和贴近真实生理情况的生长环境。因此，发明人研发了一种纳米颗粒修饰的柔性传感电极的构建方法。

发明内容

基于以上问题，本发明提供一种纳米颗粒修饰的柔性传感电极的构建方法，本发明制备的CC/GWs/AuPt传感电极的性能优越、价格低廉、制备步骤简单、可重复性强，可应用于更多的生物分子实时原位检测领域，可应用于细胞活动及其代谢产物的连续动态监测领域。

为解决以上技术问题，本发明提供了以下技术方案：

一种纳米颗粒修饰的柔性传感电极的构建方法，包括如下步骤：

S1:利用RF-PECVD技术使GWs生长于5×5cm²的CC上，得到CC/GWs电极，并用等离子体清洗机在氧气下处理CC/GWs电极20s；

S2：将经步骤S1处理之后的CC/GWs电极裁剪成1×1cm²的方形，裁剪之后的CC/GWs电极的边缘用环氧树脂封装，使CC/GWs电极裸露的活性面积为0.9×0.9cm²，将CC/GWs电极浸泡于5mL H₂PtCl₆和HAuCl₄的混合溶液中，H₂PtCl₆和HAuCl₄的混合溶液的浓度为1mM，混合溶液中H₂PtCl₆和HAuCl₄的浓度比为1:1，之后采用计时电流法在-0.2V的工作电位下进行电沉积，沉积时间为200s；沉积结束后，用去离子水清洗电极数次，即得CC/GWs/AuPt传感电极。

进一步的，步骤S2中所述H₂PtCl₆和HAuCl₄的混合溶液是用0.01M H₂SO₄和0.01MNa₂SO₄稀释的。

为解决以上技术问题，本发明还提供了CC/GWs/AuPt传感电极。

为解决以上技术问题，本发明还提供了CC/GWs/AuPt传感电极在制备检测或监测生物分子的产品中的应用。

进一步的，所述产品可用于生物分子的原位实时分析检测和动态监测。

进一步的，所述生物分子为H₂O₂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备的CC/GWs/AuPt传感电极的性能优越、价格低廉、制备步骤简单、可重复性强，更贴近细胞培养真实的三维生理环境，检测效率和精确度高，可应用于更多的生物分子实时原位检测领域，可应用于细胞活动及其代谢产物的连续动态监测领域；本发明的电极可供活细胞直接生长，且有利于传感电极对H₂O₂的检测，细胞可在该电极上的任意维度(三维骨架或壁上)自由生长，粘附细胞数量多且生长状态良好，本发明制备的电极对H₂O₂的响应检测具有宽泛的线性范围、较快的响应速度、较低的检测限和良好的抗干扰能力。

附图说明

图1为本发明的实施例制备的CC/GWs的形貌图；

图2为本发明的实施例采用SEM研究裸CC、CC/GWs和CC/GWs/AuPt电极的微观形貌特征图；

图3为本发明的实施例的XPS谱图；

图4为本发明的实施例的电流响应结果图；

图5为本发明的实施例的CC/GWs/AuPt传感电极对H₂O₂的检测结果图；

图6为本发明的实施例的CV曲线图和峰值电流与扫描速率之间的线性关系图；

图7为本发明的实施例的CC/GWs/AuPt传感电极对H₂O₂的计时电流(i-t)响应曲线及拟合散点图；

图8为本发明的实施例采用i-t测量柔性CC/GWs/AuPt传感电极在-0.32V的工作电位下对H₂O₂响应的线性关系结果图；

图9为本发明的实施例对CC/GWs/AuPt传感电极的选择性和重现性研究结果图；

图10为本发明的实施例的A549细胞显微镜图、荧光显微镜图和SEM图；

图11为本发明的实施例的CC/GWs/AuPt传感电极培养A549细胞的实物图、传统三电极***下测试装置照片和药物刺激下CC/GWs/AuPt传感电极上细胞释放H₂O₂的原位监测；

图12为本发明的细胞直接生长的CC/GWs/AuPt传感电极用于实时检测活细胞释放的H₂O₂的构建原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例：

本实施例所使用的试剂和仪器见下表：

主要试剂

主要设备

本实施例首先制备了CC/GWs/AuPt传感电极，包括如下步骤：

S1：进行石墨烯(GWs)生长之前，将柔性的导电碳布(CC，5×5cm²)依次浸泡在丙酮和乙醇中，超声10min，去除表面有机杂质，然后用去离子水清洗数次并烘干备用；通过射频增强等离子体化学气相沉积(RF-PECVD)技术将石墨烯片直接垂直生长在光滑的碳纤维上形成连续层层叠加的石墨烯墙(GWs)；将清洗并干燥后的CC放入真空管式炉的中心，在氢气(H₂)恒流下将管式炉的温度升至750℃，接下来用氢等离子体轰击CFP表面10min，以去除CC基板表面的氧气和杂质，然后按照流量比为3：2的比例通入甲烷(CH₄)和氢气(H₂)的混合气体，***压力为40Pa，功率为200W，生长时间为30min、45min和60min，接着，当管式炉温度在H₂保护下降至室温后，取出制备所得的CC/GWs，并用等离子体清洗机在50％功率、氧气流量80下处理CC/GWs电极20s；

S2：将经步骤S1处理之后的CC/GWs电极裁剪成1×1cm²的方形，裁剪之后的CC/GWs电极的边缘用环氧树脂封装，使CC/GWs电极裸露的活性面积为0.9×0.9cm²，用铂片电极夹夹住CC/GWs，将CC/GWs电极浸泡于5mL H₂PtCl₆和HAuCl₄的混合溶液中，H₂PtCl₆和HAuCl₄的混合溶液的浓度为1mM，H₂PtCl₆和HAuCl₄的混合溶液是用0.01M H₂SO₄和0.01M Na₂SO₄稀释的，混合溶液中H₂PtCl₆和HAuCl₄的浓度比为1:1；之后采用计时电流法(i-t)在-0.2V的工作电位下进行电沉积，沉积时间为200s；沉积结束后，用去离子水清洗电极数次，即得CC/GWs/AuPt传感电极。

见附图1A和附图1B，可看出所制备的黑色的柔性CC/GWs具有非常好的柔性，可以承受很大的物理变形，进行对折后仍可以恢复原来的外形，所制备的CC/GWs除了柔性以外还具有易携带、易加工裁剪等性能。图1B是将CC/GWs加工为1cm×1cm的方形，并用环氧树脂进行封边处理后，用铂片电极夹夹住CC/GWs进行进一步电化学沉积和测试实验，使其有效面积约为0.9×0.9cm²。

发明人对上述制备的CC/GWs/AuPt传感电极的物理表征及相关电化学性能进行了测试，测试方法见下文。

所制备的CC/GWs/AuPt传感电极采用场发射电子显微镜(FESEM)来分析其表面形貌特征和AuPt纳米颗粒的尺寸及表面分布状态，使用X射线光电子能谱(XPS)对所制备传感电极的表面元素化学态进行分析。所有的电化学测试如循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和计时电流法(i-t)等使用CHI 760E电化学工作站，采用由铂丝电极(Pt)对电极、银/氯化银(Ag/AgCl)参比电极，CC/GWs/AuPt工作电极构成的三电极***。CC/GWs/AuPt电极对H₂O₂电催化性能测试时，CV和i-t实验在0.01M pH 7.4的PBS缓冲液中进行测试。CV的测试参数：工作电压范围为-1.0～1.0V，扫描速率为50mV s^-1；i-t的检测电极对H₂O₂的线性响应在优工作电压-0.32V下进行。

见附图2A和附图2B，碳布(CC)是由多根表面光滑的碳纤维互相交织形成，而图2C和图2D展示了大量褶皱的石墨烯纳米片连续垂直生长在平滑的碳纤维上形成了层层叠叠的石墨烯墙(GWs)，这种独特的三维结构提供了巨大的比表面积，有利于AuPt的大量沉积，同时也为细胞的粘附以及生长提供了有利的环境。从图2E的高倍SEM中可以看出，大量AuPt纳米颗粒通过电沉积均匀分布在GWs的骨架和内部壁任意面上，其中纳米颗粒的尺寸分布为20-40nm；图2F的EDS面扫描结果表明CC/GWs/AuPt电极中所含的元素为C、Au和Pt，并且这三种元素在电极表面上分布均匀。

图3A的XPS全谱图显示了该电极含有C、Au和Pt元素，其中C来自于碳纤维和石墨烯。从图3B的C1s高分辨XPS谱图中可以观察到，主峰在284.78eV呈现了C-C的特征峰，而结合能为286.28eV对应C-O官能团，可能归因于其表面经过氧气等离子体处理。图3C显示了Au4f高分辨XPS谱图中的84.13eV和87.78eV结合能分别对应于Au 4f_7/2和Au 4f_5/2化学结合态，Pt 4f吸收峰进一步分峰，结合能为71.09eV和74.12eV分别归属于Pt 4f_7/2和Pt 4f_5/2化学结合态。图3的结果显示发明人成功的制备了柔性CC/GWs/AuPt传感电极。

本实施例采用CV法研究了裸CC、CC/GWs、CC/AuPt以及CC/GWs/AuPt电极在含有0.1M KCl的5mM[Fe(CN)₆]^3-/4-溶液中的电流响应。见附图4A，裸CC电极在[Fe(CN)₆]^3-/4-溶液中呈现了一对较宽的Fe^2+/3+氧化还原峰，并随着GWs、AuPt和GWs/AuPt的修饰，其氧华还原峰电流明显增加并且峰电位差有所减小，主要是由于具有良好导电性和独特三维结构的GWs负载大量的AuPt纳米颗粒，电子载体可以沿着其交织的网络骨架迁移，从而促进电子传递速率。此外，也采用了EIS法用于分析电极和电解液界面的特征和性质。结果如图4B所示，阻抗值(Rct)由裸CC电极的120Ω逐步降低，其阻抗值的变化趋势与CV的结果一致，所制备CC/GWs/AuPt电极(红色曲线)能够进行更有效的电子传递，具有更好的导电性。

采用CV法和计时电流法(i-t)考察了所制备的柔性CC/GWs/AuPt传感电极在10mL的0.01M PBS(pH 7.4)体系中对H2O2电催化过程。图5A为裸CC、CC/GWs、CC/AuPt和CC/GWs/AuPt传感电极对5mM H₂O₂的电催化还原CV曲线图，可以观察到裸CC和CC/GWs传感电极对H₂O₂没有明显的电流响应特征峰出现，但CC/AuPt和CC/GWs/AuPt电极在-0.32V处出现了一个清晰的还原峰，证明AuPt纳米颗粒对H₂O₂有较强的催化作用。从图5B的计时电流响应i-t曲线图可以清晰的看到，在-0.32V的工作电位下，得到的结果与CV曲线相一致，随着H₂O₂的连续加入，其电流信号呈现台阶式响应，CC/GWs/AuPt电极(曲线d)的还原电流信号明显高于CC/AuPt电极(曲线c)。并且，CC/GWs/AuPt电极随着添加的H₂O₂浓度增加(0、1、2和5mM)，其CV曲线的还原峰电流信号逐渐增强，还原峰电位向负方向有些许移动(图5C)。

为了探究H₂O₂在柔性CC/GWs/AuPt传感电极上催化时的动力学过程，采用CV法测试该电极在不同扫描速率下对2mM H₂O₂的催化电流信号。图6A的CV曲线可以看出，扫描速率由20mV s^-1增加至300mV s^-1过程中，所产生的H₂O₂还原电流信号随之增大，其还原峰位置略微向负电位移动。图6B显示了还原峰电流与与扫描速率的平方根呈良好的线性关系(R²＝0.996)，表明H₂O₂在CC/GWs/AuPt电极表面发生的催化还原反应是受扩散控制的不可逆的过程。

发明人采用计时电流法(i-t)研究了在不同工作电位下，CC/GWs/AuPt传感电极对H₂O₂催化性能的影响。见附图7，图7A展示了在不同的工作电位下，传感器对于连续加入150μM H₂O₂(每100s加入5μL，添加7次)的i-t电流响应曲线。当H₂O₂加入后，传感电极迅速产生还原电流响应。对应拟合散点图附图7B清晰的显示了随着工作电位从-0.28V增加到-0.32V，CC/GWs/AuPt传感电极对H₂O₂的电流响应逐渐增加并在-0.32V处达到最大，当工作电位进一步增加到-0.38V后，其催化电流信号减弱。显然，在-0.32V下柔性CC/GWs/AuPt传感电极对H₂O₂表现出最佳催化性能，故选择-0.32V为实验的工作电位。

同样地，采用i-t测量了柔性CC/GWs/AuPt传感电极在-0.32V的工作电位下对H₂O₂响应的线性关系。见附图8，附图8A显示，向10mL 0.01M PBS测试底液中连续加入(每100s加5μL)浓度不断增加的H₂O₂溶液，其中加入的H₂O₂溶液的时间、浓度以及对应检测***中的H₂O₂终浓度相关参数如下表所示：

在10mL的0.01M PBS水溶液中每间隔100s连续滴加5μL的浓度不断增加的H₂O₂溶液之后测试***的H₂O₂浓度，与图8A和B相对应

CC/GWs/AuPt传感电极的还原电流迅速呈现台阶式响应，且在5s内达到平衡状态，说明该电极响应速度快，可实现对H₂O₂的快速催化。另外，图8C为图8A的低浓度区(1.5～98μM)的i-t曲线图，该电极可检测浓度低至1.5μMH₂O₂的响应电流。图8B和图8D分别为电流信号与H₂O₂浓度的线性关系曲线(分别对应图8A和图8C)，其线性范围分为两段，1.5～98μM和98～7148μM，相应的线性拟合方程I(μA)＝0.56(μM)+0.54(R²＝0.991)和I(μA)＝0.54(μM)+0.69(R²＝0.993)，计算得到最低检测为0.084μM(信噪比S/N＝3)。本研究所制备的CC/GWs/AuPt柔性传感电极对H₂O₂的检测对比其他同类型的传感器，无论在线性范围还是检测限均展现出了优异的性能，具体见下表：

所制备传感器与其他电化学H₂O₂传感器的性能比较

发明人接着对CC/GWs/AuPt传感电极的选择性和重现性进行了研究。在实际样品检测中，传感器的选择性与重现性是两个非常重要影响因素。发明人利用i-t曲线记录了几种干扰物质(葡萄糖(Glu)、半胱氨酸(Cys)、谷胱甘肽(GSH)、色氨酸(Trp)、抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA))对CC/GWs/AuPt传感电极检测H₂O₂的干扰情况。见附图9A，在-0.32V工作电压下，当加入150μM H₂O₂其还原电流明显增大，并呈现台阶式响应，但对其他1mM的干扰物质并没有显著的电流响应，并且在加入干扰物后继续添加150μM H₂O₂的仍然能迅速的出现与初始差不多的电流响应，充分说明该传感器有很好的选择性。另一方面，我们测定了5片CC/GWs/AuPt传感电极对100μM H₂O₂的电流响应，且每片电极重复测试3次。结果如图9B所示，得到电极间的相对标准偏差(RSD)为3.19％，表明该传感器拥有良好的重现性。

发明人还在CC/GWs/AuPt电极上进行细胞培养及实时检测活细胞释放的H₂O₂，为了研究活细胞在CC/GWs/AuPt传感电极上的生长状态和特性。首先，在电沉积AuPt之前，将CC/GWs电极先在氧气下等离子体表面处理20s，使电极更有利于细胞的粘附和生长。然后，将CC/GWs/AuPt电极用75％乙醇和紫外光灭菌处理。预处理好的CC/GWs/AuPt电极置于六孔板中，随后以1×10⁵cells/mL密度接种人体肺癌细胞(A549，来源于ATCC细胞库)，于37℃恒温培养箱中(95％空气和5％CO₂)培养，使用的培养基为含有10％的牛胎血清和1％的青霉素/链霉素双抗溶液的RPMI-1640培养基，培养24h后，将生长A549细胞的CC/GWs/AuPt电极置于电化学检测***中进行细胞释放H₂O₂的实时检测。其中，注射4μM fMLP刺激药物到检测***中，刺激细胞释放H₂O₂，并通过计时电流法(i-t)记录下在-0.32V工作电位下CC/GWs/AuPt电极对所释放H₂O₂的响应电流。在相同的实验条件下，同时将10μL 200μg mL^-1的过氧化氢酶一同加入到检测体系中以消除细胞所释放H₂O₂来作为实验对照组。

另外，发明人为了更好地观察A549细胞在CC/GWs/AuPt传感电极上的生长状态，利用Calcein-AM试剂盒对生长在CC/GWs/AuPt电极上的A549细胞进行荧光染色(活细胞染色，绿色荧光)，向5mL D-PBS中加入5μL 4mM的Calcein-AM和10μL 2mM的EthD-1，使得Calcein-AM的终浓度为4μM。培养细胞24h后，吸掉六孔板里的培养基后，用灭菌PBS溶液清洗3次电极，紧接着加入200μL配制好的Calcein-AM/EthD-1染色液，并在37℃培养箱中避光孵育40min，而后取出用灭菌PBS缓冲液清洗3次，置于荧光显微镜下观察细胞在电极上的生长状态。此外，采用细胞固定液(4％多聚甲醛)对生长在CC/GWs/AuPt传感电极上的A549细胞进行固定，固定30min后，用0.01M PBS清洗3次，接下来分别用10％、30％、50％、70％、90％、100％的无水乙醇梯度脱水，采用SEM对其生长状态进行进一步的观察。

细胞在传感基质上的附着和生长对于细胞活体释放的目标生物分子的原位检测至关重要。发明人探索了在柔性的CC/GWs/AuPt传感电极上直接进行细胞培养，使传感器能够及时捕获并检测细胞释放的H₂O₂，实现信号的即时原位检测。见附图10A，A549细胞在培养瓶中贴壁生长，培养24h后，观察其细胞形态呈梭形或多角形。同样的，发明人将细胞在CC/GWs/AuPt传感电极上进行培养，24h后，采用Calcein-AM/EthD-1双染试剂盒对在CC/GWs/AuPt传感电极上的生长细胞进行荧光染色，然后用荧光显微镜观察细胞生长情况。Calcein-AM是一种对活细胞进行荧光标记的细胞染色试剂，产生绿色荧光，而EthD-1可嵌入死细胞的DNA双螺旋产生红色荧光。图10B中可观察到大量的A549细胞(绿色荧光)在CC/GWs/AuPt传感纸基电极独特的三维交织空间结构下上生长(观察时仅能在同一个平面上聚焦)，在其放大图10C观察到细胞生长状态良好，而且细胞(直径约为10～20μm)自如地粘附在CC/GWs/AuPt电极三维骨架表面和内部任意面上。由图10D观察到仅有少量的呈现圆球形死细胞(红色荧光)。此外，发明人采用SEM进一步对细胞粘附生长情况进行表征，将细胞固定后用乙醇梯度脱水真空干燥以后用于SEM的观察。图10E显示大量的细胞在CC/GWs/AuPt电极上生长，放大图10F更加清晰的显示了细胞生长状态较好，其细胞形态也呈现梭形或多角形，并延伸出许多细胞触角以牢固贴附于CC/GWs/AuPt电极上。所有结果表明，本实施例所制备的柔性CC/GWs/AuPt传感电极在不修饰任何细胞外基质蛋白或氨基酸的情况下，提供有利于细胞的生长的粘附界面和类似于生物体内的环境，供细胞良好的生长，说明该传感电极具有较好的生物相容性和细胞粘附性。

A549细胞在柔性CC/GWs/AuPt传感电极上培养24h后，采用计时电流法(i-t)对其细胞释放H₂O₂进行原位检测。图11A为CC/GWs/AuPt传感电极上培养的A549细胞的实物照片，随后在采用传统三电极***下测试装置进行检测(图11B)。图11C展示了在-0.32V的工作电压下，10mL的0.01M PBS检测***中，CC/GWs/AuPt传感电极实时检测在药物刺激下细胞释放H₂O₂的计时电流响应曲线。从图中可以观察到，在没有细胞生长的CC/GWs/AuPt传感电极加入fMLP刺激(图11C，黑色曲线)和在有细胞生长的CC/GWs/AuPt传感电极上同时加入2μMfMLP和200μg mL^-1过氧化物酶(catalase)时(图11C，蓝色曲线)，均没有显著的电流响应信号产生，只有在细胞生长的CC/GWs/AuPt传感电极加入2μM fMLP刺激后，出现了明显的电流响应(图11C，红色曲线)。结果说明，该CC/GWs/AuPt传感电极可以灵敏的捕捉到细胞所释放的H₂O₂的电流响应信号，由于细胞释放的ROS等活性小分子的活性较高，细胞直接在电极上进行培养生长，可以大大缩短细胞释放的H₂O₂在溶液中扩散到传感电极表面的扩散距离，从而对H₂O₂实现更快速更灵敏的原位实时检测。

本实施例围绕具有独特三维迷宫结构的GWs，构建了一种纳米颗粒修饰的CC/GWs/AuPt柔性传感电极用于细胞释放H₂O₂的实时监测。所制备的活细胞直接生长的传感电极，其连续生长的3D骨架有利于电子传递速率，负载大量具有特异的表面结合位点的AuPt纳米颗粒，有利于传感电极对H₂O₂的检测。本实施例制备的电极对H₂O₂的响应检测具有宽泛的线性范围(1.5～7148μM)、较快的响应速度(<5s)、较低的检测限(0.084μM)和良好的抗干扰能力。

由于石墨烯和AuPt纳米颗粒良好的生物相容性，细胞可以在该电极上的任意维度(三维骨架或壁上)自由生长，粘附细胞数量多且生长状态良好。在药物刺激下，细胞直接培养生长后的CC/GWs/AuPt/A549实现了活细胞释放H₂O₂的还原电流信号的迅速捕获，实现了原位实时检测。本实施例制备的CC/GWs/AuPt柔性传感电极的性能优越，且价格低廉、制备步骤简单，可重复性强，可应用于更多的生物分子实时原位检测领域，并且由于细胞可以持续在该3D的CC/GWs/AuPt电极上生长，也有潜力进一步应用于细胞活动及其代谢产物的连续动态监测。

因而本实施例所构建的CC/GWs/AuPt传感电极可应用于制备检测或监测生物分子的产品中，所述产品可用于生物分子的原位实时分析检测和动态监测，所述产品可以是仪器或是其他形式的产品。

如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种纳米颗粒修饰的柔性传感电极的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1:利用RF-PECVD技术使GWs生长于5×5cm²的CC上，得到CC/GWs电极，并用等离子体清洗机在氧气下处理CC/GWs电极20s；

S2：将经步骤S1处理之后的CC/GWs电极裁剪成1×1cm²的方形，裁剪之后的CC/GWs电极的边缘用环氧树脂封装，使CC/GWs电极裸露的活性面积为0.9×0.9cm²，将CC/GWs电极浸泡于5mL H₂PtCl₆和HAuCl₄的混合溶液中，H₂PtCl₆和HAuCl₄的混合溶液的浓度为1mM，混合溶液中H₂PtCl₆和HAuCl₄的浓度比为1:1，之后采用计时电流法在-0.2V的工作电位下进行电沉积，沉积时间为200s；沉积结束后，用去离子水清洗电极数次，即得CC/GWs/AuPt传感电极。

2.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒修饰的柔性传感电极的构建方法，其特征在于，步骤S2中所述H₂PtCl₆和HAuCl₄的混合溶液是用0.01M H₂SO₄和0.01M Na₂SO₄稀释的。

3.权利要求1-2中任一项所述的构建方法构建的CC/GWs/AuPt传感电极。

4.权利要求3所述的CC/GWs/AuPt传感电极在制备检测或监测生物分子的产品中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述产品可用于生物分子的原位实时分析检测和动态监测。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述生物分子为H₂O₂。

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