34]步驟二、對(duì)金屬電極I的尖端部覆蓋電鍍層4:
[0035]將金屬電極固定在一個(gè)三維運(yùn)動(dòng)位移平臺(tái)上，并把所述金屬電極I的尖端部豎直放入盛有電鍍液的容器中；所述電鍍液由乙酸鉛0.0001?0.001 % (m/V) +氯鉑酸0.5 %?
0.8%(m/V)組成；用顯微鏡觀察，找到所述金屬電極I的尖端部，并將其浸入電鍍液約1500μ111處。
[0036]鉑絲電極作為參比電極也一起放入電鍍液中，所述金屬電極I后端部的金屬連接插頭2與脈沖發(fā)生器輸出端的正極相連，鉑絲電極與脈沖發(fā)生器輸出端的負(fù)極相連。
[0037]打開脈沖發(fā)生器，并將輸出電壓調(diào)至-5V，電鍍時(shí)間為10?30秒。
[0038]電鍍后將所述金屬電極I從電鍍液中取出，并在空氣中靜置5?10分鐘。
[0039]步驟三、在金屬電極I尖端部的電鍍層4外包裹碳納米管:將電鍍好的金屬電極I浸入碳納米管溶液;浸入時(shí)間為I?5秒，然后從碳納米管溶液溶液中取出，放在空氣中靜置5?10分鐘;所述碳納米管溶液以碳納米管(-0H:-C00H質(zhì)量百分比為1:1)放入二甲基甲酰胺(DMF)中超聲溶解5min后制得;所述碳納米管溶液濃度為lmg/mL。
[0040]傳感器在一定檢測范圍內(nèi)其電流與分子濃度之間呈線性關(guān)系，這樣能夠根據(jù)測量得到的電極電流值計(jì)算出被測分子濃度。為檢測生長素(IAA)傳感器的檢測范圍，配制系列的生長素(IAA)標(biāo)準(zhǔn)溶液，背景溶液為簡化營養(yǎng)液(含0.1mM CaCl2^0.1mM KCUlmM NaCU
0.3mM MES、pH=6.0)作為測試液。該溶液是植物根系離子/分子流測試中所使用的實(shí)際測試液，與作物的營養(yǎng)液成分一致，能夠模擬傳感器的使用環(huán)境。溶液PH值為6.0，使用NaOH和HCl調(diào)節(jié)，MES即嗎啉乙磺酸作為pH緩沖液。從而得到不同生長素(IAA)濃度與傳感器電流之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，用以評(píng)價(jià)傳感器性能。生長素(IAA)傳感器的性能測試過程在NMT系統(tǒng)(NMT100/150/200—ΙΛΜ/S頂一XY/YG系列產(chǎn)品，美國揚(yáng)格公司)上完成。
[0041]利用上述獲得的傳感器與傳感器前置放大器相連接，參比電極與傳感器放大器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的地端連接，將極譜控制器的極化電壓調(diào)節(jié)在650?850mV之間。對(duì)生長素(IAA)濃度分別為2μΜ、4μΜ、6μΜ、8μΜ、I ΟμΜ的生長素(IAA)溶液液進(jìn)行了電流測量。使用同一支傳感器通過3次重復(fù)測量取其平均值，得到不同生長素(IAA)濃度與傳感器電流之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖2所示。圖2中，生長素(IAA)傳感器在濃度為2?ΙΟμΜ范圍內(nèi)的能斯特響應(yīng)斜率為0.5663ρΑ/μΜ，符合斜率范圍0.5?4ρΑ/μΜ之內(nèi)，傳感器濃度及電流間的線性相關(guān)系數(shù)R2= 0.9991，說明在該范圍內(nèi)有很好的線性關(guān)系，從而能夠通過測量傳感器電流準(zhǔn)確地得到其相應(yīng)的分子濃度。因此該生長素(IAA)傳感器能夠滿足測量植物細(xì)胞、組織、器官微區(qū)內(nèi)的生長素(IAA)流速及動(dòng)態(tài)變化的需要。
[0042]對(duì)上述獲得的生長素(IAA)傳感器檢測范圍測試:
[0043]利用上述獲得的電極測定了擬南芥根部表面生長素(IAA)的流速分布輪廓，此過程在匪T活體工作站系列系統(tǒng)(WT—IAA工作站，匪T 一 IAA—AOO，美國揚(yáng)格公司)上完成。擬南芥培養(yǎng)七天的幼苗根部浸泡在標(biāo)準(zhǔn)測試液(0.1mM CaCl2、0.1mM KCKlmM NaCK0.3mMMES、pH=6.0)中，靜置平衡10分鐘，然后重新更換標(biāo)準(zhǔn)測試液后，按照上述方法將制作及標(biāo)定好的生長素(IAA)傳感器進(jìn)行擬南芥根尖(距離O?1400μπι)不同部位生長素(IAA)的流速測定。如圖3所示，正值表示生長素(IAA)由樣品向溶液流出，負(fù)值表示生長素(IAA)由溶液向樣品根部流入，從圖3可以看出從根尖部位，生長素(IAA)流速的外流呈現(xiàn)逐漸增強(qiáng)趨勢(shì)，在距離根尖400μπι處，外流呈現(xiàn)最高值;隨后逐步下降，在距離根尖600μπι后，流速逐步變?yōu)樯倭績?nèi)流，并保持穩(wěn)定狀態(tài)。
[0044]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于非損傷微測系統(tǒng)的生長素傳感器，包括金屬電極(I)，其特征在于:所述金屬電極(I)后端部連接有金屬連接插頭(2);所述金屬電極(I)的基體表面涂覆有絕緣層(3);所述金屬電極(I)的尖端部覆蓋有電鍍層(4)，所述電鍍層(4)外包裹有納米碳材料層(5)。2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于非損傷微測系統(tǒng)的生長素傳感器，其特征是:所述金屬電極(I)為鉑/銥合金制成。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種應(yīng)用于非損傷微測系統(tǒng)的生長素傳感器，其特征是:所述金屬電極(I)的尖端部直徑為2?3μηι。4.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于非損傷微測系統(tǒng)的生長素傳感器，其特征是:所述金屬連接插頭(2)為黃金制成。5.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于非損傷微測系統(tǒng)的生長素傳感器，其特征是:所述絕緣層(3)為聚對(duì)二甲苯層。6.—種應(yīng)用于非損傷微測系統(tǒng)的生長素傳感器制備方法，其特征是按以下步驟進(jìn)行: 步驟一、在金屬電極(I)涂覆絕緣層(3);所述絕緣層(3)是利用化學(xué)氣相沉積的方式制備而得，材質(zhì)為聚對(duì)二甲苯； 步驟二、對(duì)金屬電極(I)的尖端部覆蓋電鍍層(4): 把所述金屬電極(I)的尖端部豎直放入盛有電鍍液的容器中；用顯微鏡觀察，找到所述金屬電極(I)的尖端部，并將其浸入電鍍液約1500μπι處； 鉑絲電極作為參比電極也一起放入電鍍液中，所述金屬電極(I)后端部的金屬連接插頭(2)與脈沖發(fā)生器輸出端的正極相連，鉑絲電極與脈沖發(fā)生器輸出端的負(fù)極相連； 打開脈沖發(fā)生器，并將輸出電壓調(diào)至-5V，電鍍時(shí)間為1?30秒； 電鍍后將所述金屬電極(I)從電鍍液中取出，并在空氣中靜置5?10分鐘； 步驟三、在金屬電極(I)尖端部的電鍍層(4)外包裹碳納米管:將電鍍好的金屬電極(I)浸入碳納米管溶液;浸入時(shí)間為I?5秒，然后從碳納米管溶液溶液中取出，放在空氣中靜置5?10分鐘;所述碳納米管溶液以碳納米管放入二甲基甲酰胺中超聲溶解5min后制得;所述碳納米管溶液濃度為lmg/mL。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于非損傷微測系統(tǒng)的生長素傳感器及其制備方法，涉及一種傳感器及其制備方法，包括金屬電極，所述金屬電極后端部連接有金屬連接插頭；所述金屬電極的基體表面涂覆有絕緣層；所述金屬電極的尖端部覆蓋有電鍍層，所述電鍍層外包裹有納米碳材料層。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品表面微觀區(qū)域生長素(IAA)濃度、流速及其運(yùn)動(dòng)方向等信息的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、無損傷檢測，為測量生物材料的生長素(IAA)微觀過程和機(jī)制研究提供了一種新方法。其電極尖端直徑在2～3μm之間，可以滿足細(xì)胞、組織的分子流檢測要求；該傳感器在2～10μM濃度的生長素(IAA)檢測范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。
【IPC分類】G01N27/30
【公開號(hào)】CN105510417
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610008842
【發(fā)明人】許越
【申請(qǐng)人】旭月(北京)科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日