專利名稱：L-谷氨酸修飾碳纖維微電極的制作及在檢測神經(jīng)遞質(zhì)中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以L-谷氨酸聚合膜修飾碳纖維微電極來同時測定多巴胺和腎上腺素神經(jīng)遞質(zhì)的檢測方法，它特別涉及化學(xué)修飾碳纖維微電極的制作。
背景技術(shù)：
多巴胺是一種神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)，用來幫助細(xì)胞傳送脈沖的化學(xué)物質(zhì)。這種腦內(nèi)分泌主要負(fù)責(zé)大腦的情欲，感覺，將興奮及開心的信息傳遞。腎上腺素是一種重要的生理活性物質(zhì)，它具有重要的生理功能和藥理特性。在生物體內(nèi)，腎上腺素控制著神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行一系列的生物反應(yīng)及神經(jīng)化學(xué)過程。微電極在體伏安法適合分析遞質(zhì)的快速釋放和壽命短的物質(zhì)·(如自由基等)，從而達(dá)到實(shí)時原位分析的目的。但是微電極的制作和在體分析法的建立都還存在一定的難度。本發(fā)明提供了一種制作微電極-碳纖維電極及利用它來同時檢測兩種神經(jīng)遞質(zhì)如腎上腺素(Ep)和多巴胺(Da)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制作微電極-碳纖維電極及利用它來同時檢測幾種神經(jīng)遞質(zhì)的方法。本發(fā)明包括以下步驟I)將一縷直徑約7微米的碳纖維用細(xì)銅絲綁在粗銅絲上，抽取一部分離散的，僅保留幾根，然后插入微量移液槍槍頭里面，露出碳纖維，在槍頭前端注入膠水，在遠(yuǎn)紅外快速干燥器里加熱至凝固，修剪前端的碳纖維并留下一定長度，其側(cè)視圖如圖I所示。2)將自制的碳纖維微電極，分別在無水乙醇、I IHNO3溶液、二次蒸餾水中超聲清洗一定時間，再放入一定濃度的H2SO4溶液中活化一定時間，以便于L-谷氨酸能更好的修飾到碳纖維微電極上，活化和未活化碳纖維微電極對檢測結(jié)果的影響如圖2所示，從圖2中可知，活化后的碳纖維微電極更有利于L-谷氨酸在碳纖維微電極表面的修飾。3)將活化后的碳纖維微電極依次放入無水乙醇、二次蒸餾水水中超聲清洗以去除維微電極上多余的H2SO4。4)以活化好潔凈的碳纖維微電極為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉬絲電極為對電極在一定濃度和PH的L-谷氨酸無水乙醇/PBS緩沖溶液中，采用循環(huán)伏安法CV法在一段電位區(qū)間內(nèi)以一定的掃描速度循環(huán)掃描不同的圈數(shù)，這樣就在碳纖維微電極的表面修飾了 L-谷氨酸，形成本發(fā)明提供的L-谷氨酸聚合膜修飾碳纖維微電極。5)通過對L-谷氨酸溶液濃度、pH、電位區(qū)間、掃描速度和掃描圈數(shù)等條件進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳的濃度、pH、電位區(qū)間、掃描速度和掃描圈數(shù)等參數(shù)，以制備出對多巴胺和腎上腺素具有最佳檢測能力的L-谷氨酸聚合膜修飾碳纖維微電極。不同掃描圈數(shù)對電極電流的影響如圖3所示。6)修飾上L-谷氨酸聚合膜的電極用水洗凈后浸泡于一定濃度和pH磷酸鹽緩沖溶液中，在4°C冷藏備用。7)采用循環(huán)伏安法和差式脈沖伏安法對混合 溶液進(jìn)行檢測，對腎上腺素和多巴胺兩種神經(jīng)遞質(zhì)的混合溶液進(jìn)行檢測的結(jié)果如圖4、5所示8)配制系列腎上腺素標(biāo)準(zhǔn)溶液，差式脈沖伏安法對系列腎上腺素標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測得到標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖6所示。9)配制系列多巴胺標(biāo)準(zhǔn)溶液，差式脈沖伏安法對系列多巴胺標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測得到標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖7所示。10)與標(biāo)準(zhǔn)曲線相對照，可同時得到兩種神經(jīng)遞質(zhì)的檢測結(jié)果。11)按多巴胺抗壞血酸摩爾濃度比=I 100的比列，按多巴胺淀粉摩爾濃度比=I 100的比列配制干擾物溶液。12)采用差式脈沖伏安法對干擾物溶液進(jìn)行檢測，沒有檢測到干擾物的影響。


圖I自制碳纖維電極側(cè)視2未活化修飾0，6，9，10圈L-谷氨酸的碳纖維電極測DA。未活化修飾不同圈數(shù)谷氨酸的碳纖維電極在2 X l(T5mol/l Da溶液中測得的循環(huán)伏安圖，可以看出未修飾電極響應(yīng)電流很小，對Da沒有響應(yīng)，修飾后響應(yīng)電流增大，在一定范圍內(nèi)隨著修飾圈數(shù)的增加，背景電流逐漸減小，但依然沒有峰電流出現(xiàn)圖3活化后修飾0，6，8，9，10，11，12圈1_谷氨酸的碳纖維電極測DA?？梢钥闯龌罨葱揎楇姌O相對未活化未修飾電極的響應(yīng)電流明顯提高，修飾后可以看到明顯的氧化還原峰。圖42 X 10_5mol/lDA和Ep在L-谷氨酸修飾的碳纖維電極上的循環(huán)伏安圖。2Xl(T5mol/l的多巴胺和腎上腺素在pH = 6. 0的磷酸鹽緩沖溶液中用碳纖維修飾電極測得的循環(huán)伏安圖。 圖52 X l(T5mol/LDA和Ep混合溶液在L-谷氨酸修飾的碳纖維電極上的差分脈沖伏安圖。脈沖增量0. Olv，脈沖幅度0. 05V，脈沖寬度0. ls，脈沖間隔0. Is。圖6用脈沖伏安法檢測L-谷氨酸修飾的碳纖維電極在不同濃度的Ep標(biāo)準(zhǔn)溶液中的電流響應(yīng)，圖中的X代表Ep的摩爾濃度。圖7用脈沖伏安法檢測L-谷氨酸修飾的碳纖維電極在不同濃度的Da標(biāo)準(zhǔn)溶液中的電流響應(yīng)，圖中的X代表Da的摩爾濃度。
具體實(shí)施例方式I)將5根直徑約7微米的碳纖維用細(xì)銅絲綁在粗銅絲上，然后插入20 U I微量移液槍槍頭里面，露出碳纖維，在槍頭前端注入502膠水，用遠(yuǎn)紅外快速干燥器加熱至502膠固化，修剪前端的碳纖維并留下Imm長度。2)將自制的碳纖維微電極，分別在無水乙醇、I IHNO3溶液、二次蒸餾水中超聲清洗3-5分鐘，再放入0. 5mol/L H2SO4中化學(xué)活化2_3小時。3)將活化后的碳纖維微電極依次放入無水乙醇、二次蒸餾水水中超聲清洗以去除維微電極上多余的H2SO4。
4)以活化好潔凈的碳纖維微電極為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉬絲電極為對電極，發(fā)現(xiàn)在濃度為0. 05mol/l, pH = 6. 0的L-谷氨酸無水乙醇/PBS緩沖溶液中，采用循環(huán)伏安法CV法在電位區(qū)間0. 2V—0. 2V內(nèi)以30mV/s的掃描速度循環(huán)掃描9圈，這樣制成的L-谷氨酸聚合膜修飾碳纖維微電極對多巴胺和腎上腺素具有的最佳檢測能力。5)修飾上L-谷氨酸聚合膜的電極用水洗凈后浸泡于濃度為0. 05mol/L pH = 6. 0磷酸鹽緩沖溶液中，在4°C冷藏備用。6)系列多巴胺標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度梯度按摩爾比10_2mol/L配制。7)系列腎上腺素標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度梯度按摩爾比K^mol/L配制。
8)采用差式脈沖伏安法對2X 10_5mol/L腎上腺素和2X 10_5mol/L多巴胺的混合溶液進(jìn)行檢測，得到的差式脈沖伏安圖如圖5所示。
權(quán)利要求
1.L-谷氨酸修飾碳纖維微電極的制作及在檢測神經(jīng)遞質(zhì)中的應(yīng)用，其特征在于它首先需要制作碳纖維微電極，然后對微電極進(jìn)行活化，接著采用L-谷氨酸對活化后的電極進(jìn)行修飾用來同時對幾種神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)行共檢測。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的要求，制作碳纖維微電極是將一縷直徑約7微米的碳纖維用細(xì)銅絲綁在粗銅絲上，抽取一部分離散的，僅保留幾根，然后插入微量移液槍槍頭里面，露出碳纖維，在槍頭前端注入膠水，在遠(yuǎn)紅外快速干燥器里加熱至凝固，修剪前端的碳纖維并留下一定長度。
3.根據(jù)權(quán)利2所述的要求，制成的碳纖維微電極，分別在無水乙醇、I IHNO3溶液、二次蒸餾水中超聲清洗一定時間。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的要求，清洗干凈的碳纖維微電極需要放入一定濃度的H2SO4溶液中活化一定時間，以便于L-谷氨酸能更好的修飾到碳纖維微電極。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的要求，活化好潔凈的碳纖維微電極接入三電極系統(tǒng)中為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉬絲電極為對電極在一定濃度和PH的L-谷氨酸無水乙醇/PBS緩沖溶液中，采用循環(huán)伏安法CV法在一段電位區(qū)間內(nèi)以一定的掃描速度循環(huán)掃描不同的圈數(shù)，制成L-谷氨酸聚合膜修飾碳纖維微電極。
6.根據(jù)權(quán)利5所述的要求，制成的L-谷氨酸聚合膜修飾碳纖維微電極需要對L-谷氨酸溶液濃度、pH、電位區(qū)間、掃描速度和掃描圈數(shù)等條件進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳的濃度、pH、電位區(qū)間、掃描速度和掃描圈數(shù)等參數(shù)，使得制備的L-谷氨酸聚合膜修飾碳纖維微電極對神經(jīng)遞質(zhì)具有最佳檢測能力。
7.根據(jù)權(quán)利6所述的要求，把制成的對神經(jīng)遞質(zhì)具有最佳檢測能力L-谷氨酸聚合膜修飾碳纖維微電極放入腎上腺素和多巴胺兩種神經(jīng)遞質(zhì)的混合溶液中，采用循環(huán)伏安法和差式脈沖伏安法來進(jìn)行檢測。
8.根據(jù)權(quán)利I所述的要求，配制系列腎上腺素和多巴胺標(biāo)準(zhǔn)溶液，利用差式脈沖伏安法對系列腎上腺素和多巴胺的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測，并繪制它們的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
9.根據(jù)權(quán)利I所述的要求，按多巴胺抗壞血酸摩爾濃度比=I 100的比列，按多巴胺淀粉摩爾濃度比=I 100的比列配制干擾物溶液，并采用差式脈沖伏安法對干擾物的影響進(jìn)行，沒有檢測到干擾物的影響。
全文摘要
本項(xiàng)目開展了用直徑為7μm的碳纖維修飾微電極同時測定多巴胺和腎上腺素的研究，發(fā)現(xiàn)L-谷氨酸修飾的碳纖維電極對多巴胺和腎上腺素的電氧化還原有顯著的催化作用，在pH＝6.0的磷酸鹽緩沖溶液中，用陰極差分脈沖伏安法對多巴胺和腎上腺素的混合溶液進(jìn)行檢測，通史檢測到兩個較強(qiáng)的氧化峰，其中電位位于0.24V的峰為多巴胺同時檢測到兩個較強(qiáng)的氧化峰，其中電位位于0.24V的峰為多巴胺，電位位于-0.14V的峰為腎上腺素，且它們的峰電流與多巴胺和腎上腺素的濃度分別呈良好的線性關(guān)系。多巴胺的線性范圍是5.0×10-41.0×107mol/l，檢出限為1.0×10-8mol/l。腎上腺素的線性范圍2.5×10-4-1.0×10-5ol/l，檢出限為1.0×10-7mol/l。
文檔編號G01N27/48GK102759554SQ20111010473
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者彭旭, 曾紅娟, 袁志勇 申請人:電子科技大學(xué)