基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器及制备

1.本发明涉及传感器技术领域，尤其是涉及一种基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器、制备方法和应用。


背景技术：

2.硝酸盐、亚硝酸盐作为自然界中普遍存在的含氮化合物，广泛存在于水、大气、土壤、植物等物质中。其中，亚硝酸盐对机体的作用包括有益调控和有害调控两个方面。持续过量的亚硝酸盐易造成上消化道癌症、乳酸中毒、自然流产等严重疾病；而适宜浓度的亚硝酸盐则能够有效预防和治疗脂肪肝并调控心血管功能。因此，开发亚硝酸盐含量的检测设备具有重大意义。
3.对于亚硝酸盐含量的检测，传统的检测方法主要有高效液相色谱法、依赖偶氮化合物显色的化学发光法以及依赖荧光探针的催化发光法等。这些方法虽然能够对亚硝酸盐的含量进行较为灵敏的检测，但是，这些方法往往需要使用较为复杂的仪器设备，并且样品前处理复杂、检测时间长，往往只能在医院实验室进行集中检测，在居家自检等方面难以普及。随后，基于电化学传感器的检测方法应运而生，该检测方法大大简化了亚硝酸盐含量的检测流程，提高了亚硝酸盐含量的检测效率，促进了亚硝酸盐含量的便携式检测。然而，传统的基于电化学传感器的检测方法难以兼顾高的灵敏度和特异性，这在一定程度上制约了电化学检测亚硝酸盐的传感器的发展。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器、制备方法和应用。该传感器能够有效兼顾亚硝酸盐含量检测的灵敏度和特异性。
5.为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
6.一种基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，包括工作电极、多孔导电骨架、化学修饰的导电粒子以及仿生酶离子选择膜；所述多孔导电骨架位于所述工作电极的表面，所述多孔导电骨架与所述仿生酶离子选择膜通过所述化学修饰的导电粒子进行共价结合；所述仿生酶离子选择膜的材料包括对亚硝酸根具有螯合作用的维生素、蛋白质、金属氧化物以及聚合物中的至少一种。
7.在其中一个实施例中，所述仿生酶离子选择膜的材料包括含钴离子的维生素、氧化物、聚合物和亚硝酸盐转运蛋白中的至少一种。
8.在其中一个实施例中，所述仿生酶离子选择膜的材料包括含钴离子的钴胺素、co3o4、钴(ii)-双水杨醛邻苯二胺、钴(ⅱ)-四氨基酞菁以及亚硝酸盐氧化酶中的至少一种。
9.在其中一个实施例中，所述多孔导电骨架的材料包括多孔导电金属和多孔导电非金属中的至少一种。
10.在其中一个实施例中，所述多孔导电金属包括泡沫金、泡沫镍以及泡沫钛中的至少一种。
11.在其中一个实施例中，所述多孔导电非金属包括泡沫碳、导电聚合物、导电介质掺杂的绝缘材料中的至少一种。
12.在其中一个实施例中，所述导电介质包括石墨烯、碳纳米管以及纳米金属粒子中的至少一种。
13.在其中一个实施例中，所述绝缘材料包括蛋白质、绝缘聚合物以及陶瓷中的至少一种。
14.在其中一个实施例中，所述化学修饰的导电粒子包括氨基修饰的导电粒子、羧基修饰的导电粒子以及巯基修饰的导电粒子中的至少一种。
15.在其中一个实施例中，所述导电粒子包括碳纳米管、纳米金属粒子以及导电聚合物中的至少一种。
16.一种上述任一实施例中所述的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器的制备方法，包括如下步骤；
17.将多孔导电骨架的材料和化学修饰的导电粒子在溶剂中分散，制备分散液；
18.将仿生酶离子选择膜的材料与所述分散液混合，制备电极修饰液；
19.将所述电极修饰液转移到工作电极的表面，制备传感器预成品；
20.对所述传感器预成品进行加热处理。
21.在其中一个实施例中，所述溶剂为水。
22.在其中一个实施例中，所述多孔导电骨架的材料、所述仿生酶离子选择膜的材料以及化学修饰的导电粒子的质量比为(0.6～8):(0.3～3):(0.1～1)。
23.上述任一实施例中所述的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，或者上述任一实施例中所述的制备方法制备的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，在亚硝酸盐含量检测中的应用。
24.在其中一个实施例中，应用包括如下步骤：
25.在仿生酶离子选择膜表面滴加待测溶液，并检测所述待测溶液产生的稳态电流，进而根据该稳态电流获取所述待测溶液的亚硝酸盐含量。
26.上述基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器包括工作电极、多孔导电骨架、化学修饰的导电粒子以及仿生酶离子选择膜；其中多孔导电骨架与仿生酶离子选择膜通过化学修饰的导电粒子进行共价结合，仿生酶离子选择膜的材料包括对亚硝酸根具有螯合作用的维生素、蛋白质、金属氧化物以及高分子聚合物等。使用该传感器对样品中的亚硝酸盐含量进行检测时，能够特异性识别和螯合亚硝酸根，而对其他干扰物质不敏感，可以截留样品中的其他干扰物质，实现亚硝酸根的特异性检测。同时，仿生酶离子选择膜螯合亚硝酸根之后能够快速催化氧化还原反应的发生，通过多孔导电骨架促进电子转移，实现亚硝酸根的灵敏快速检测。另外，通过化学修饰的导电粒子提供的共价结合效果，有效增大了仿生酶材料在多孔导电骨架表面的吸附密度，优化了仿生酶离子选择膜在多孔导电骨架表面结合的稳定性，提高了传感器对亚硝酸根的特异性结合能力，更好地兼顾了传感器对亚硝酸根检测的灵敏性和特异性。
27.进一步地，本发明中通过对亚硝酸盐传感器进行设计，得到了基于电流检测的亚硝酸盐传感器，可以通过待测溶液产生的电流来获取待测溶液中亚硝酸盐的含量。与传统的基于电位检测亚硝酸盐含量的方式相比，本发明提供了一种新型的亚硝酸盐传感器。
28.进一步地，本发明中通过对传感器进行设计，得到了体积小巧的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，该传感器能够方便地与其他常用设备集成，制成便于携带、适用范围广泛的亚硝酸盐检测设备。
29.上述基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器的制备方法中，通过分散、混合制备电极修饰液，将电极修饰液转移到工作电极的表面，制备传感器预成品，再对传感器预成品进行加热处理，制备方法简单易行，不需要依赖严苛的条件和设备，适于大规模推广。
附图说明
30.图1为本发明一实施例中基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器的结构示意图；
31.图2为图1对应的传感器的电极界面示意图；
32.图3为图1对应的传感器的电极界面的微观拓扑结构实物图；
33.图4为本发明实施例1中得到的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器在亚硝酸盐标定溶液中灵敏度示意图；
34.图5为本发明实施例1中得到的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器的选择性测试示意图；
35.图6为本发明实施例1中得到的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器在人工唾液模拟样本中的检测性能示意图。
36.图中标记说明：
37.100、基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器；101、工作电极；102、多孔导电骨架；103、化学修饰的导电粒子；104、仿生酶离子选择膜；105、对电极；106、参比电极；200、电极基底。
具体实施方式
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
39.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
40.请参阅图1和图2，本发明一实施例提供了一种基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器100。该基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器100包括工作电极101、多孔导电骨架102、化学修饰的导电粒子103以及仿生酶离子选择膜104；多孔导电骨架102位于工作电极101的表面，多孔导电骨架102与仿生酶离子选择膜104通过化学修饰的导电粒子103进行共价结合；仿生酶离子选择膜104的材料包括对亚硝酸根具有螯合作用的维生素、蛋白质、金属氧化物以及聚合物中的至少一种。
41.可以理解的是，仿生酶离子选择膜104较多孔导电骨架102更加远离工作电极101的表面。
42.使用本实施例中的亚硝酸盐传感器100对样品中的亚硝酸盐含量进行检测时，能够特异性识别和螯合亚硝酸根，而对其他干扰物质不敏感，可以有效截留样品中的其他干扰物质，实现亚硝酸根的特异性检测。同时，仿生酶离子选择膜104螯合亚硝酸根之后能够快速催化氧化还原反应的发生，通过多孔导电骨架102促进电子转移，实现亚硝酸根的灵敏快速检测。另外，通过化学修饰的导电粒子103提供的共价结合效果，有效优化了仿生酶离子选择膜104在多孔导电骨架102表面结合的稳定性。本实施例中的亚硝酸盐传感器100提高了传感器对亚硝酸根的特异性结合能力，更好地兼顾了传感器对亚硝酸根检测的灵敏性和特异性。
43.进一步地，本实施例中通过对传感器进行设计，得到了基于电流检测的亚硝酸盐传感器100，可以通过待测溶液产生的电流来获取待测溶液中亚硝酸盐的含量。与传统的基于电位检测亚硝酸盐含量的方式相比，本实施例提供了一种新型的亚硝酸盐传感器。
44.在一个具体的示例中，工作电极101的材料包括但不限于导电碳浆、银浆、金浆、导电聚合物等。进一步地，导电浆料可使用普鲁士蓝或普鲁士蓝类似物进行修饰。
45.在一个具体的示例中，亚硝酸盐传感器100中选用对亚硝酸根具有螯合作用的仿生酶离子选择膜104，能够对亚硝酸根进行特异性识别螯合，然后在给定电压下催化亚硝酸根的氧化还原反应，提高传感器的特异性和选择性。可选地，给定电压范围为0.4v～1.2v，工作电压可根据实际使用情况和工作电极具体修饰材料进行选择。随后，亚硝酸根在氧化反应中失去的电子经过多孔导电骨架102转移到电极界面，此时可以利用电化学工作站采集相应的电流信号。同时，多孔导电骨架102提高了电子的转移效率，可以有效提高传感器的灵敏度。
46.进一步地，本实施例中的亚硝酸盐传感器100依赖离子间强场相互作用和氧化还原反应，不涉及生物酶或其他易变性物质。因此，该亚硝酸盐传感器100在存储和使用过程中受外界温度、ph值等条件的影响小，在日常使用条件下稳定性强，工作寿命长。
47.再进一步地，本实施例中的亚硝酸盐传感器100体积小巧，与传统的亚硝酸盐传感器相比体积小巧便携，检测过程简单快捷，不需要复杂的样品前处理步骤，摆脱了传统亚硝酸盐含量检测过程中对大型仪器和专业操作人员的依赖，有效降低了亚硝酸盐含量检测的难度，为消费者对亚硝酸盐含量的检测带来了很大的便利。另外，本实施例中的亚硝酸盐传感器100可以通过与poct(point-of-care testing，即时检验)装置、微流控芯片等检测装置进行集成，构建面向非疾病诊断、疾病诊断、健康管理以及远程医疗的医疗器械，具有良好的通用性。此外，本实施例中的亚硝酸盐传感器100具有良好的生物相容性，能够与柔性可穿戴装置、植入微针等器件集成，实现机体的亚硝酸盐含量的实时动态监测。
48.在一个具体的示例中，亚硝酸盐传感器100还包括对电极105和参比电极106，对电极105、参比电极106以及工作电极101形成三电极体系。在本示例中，构建了以电化学三电极体系为基础的亚硝酸盐传感器，有利于进一步提高传感器对亚硝酸盐含量检测的准确性。可以理解的是，在亚硝酸盐传感器100的设计和制备过程中，对于电极的尺寸、导线位置、长度以及数量等可以根据实际需求进行设计。
49.可以理解的是，亚硝酸盐传感器100还包括电极基底200，电极基底200用于承载工
作电极101。可选地，电极基底200包括硬质基底或柔性基底。作为硬质基底的材料的可选示例，硬质基底的材料包括硅、玻璃、环烯烃聚合物(coc)、聚四氟乙烯(ptfe)以及聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)中的至少一种。作为柔性基底的材料的可选示例，柔性基底的材料包括聚二甲基硅氧烷(pdms)、聚酰胺(pi)、聚氨酯(pu)以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)中的至少一种。还可以理解的是，在亚硝酸盐传感器100的制备过程中，可以根据传感器的实际集成场景和使用场景等选择合适的电极基底200。
50.在一具体的示例中，亚硝酸盐传感器100还包括信号处理器(图中未示出)。信号处理器与工作电极101进行连接以用于收集并处理自工作电极传递出的电信号。具体地，信号处理器分别于工作电极101、对电极105、参比电极106进行连接以用于收集并处理自各电极传递出的电信号。可选地，信号处理器与电极之间的连接可以采用在电极引出导线的方式进行连接。
51.作为仿生酶离子选择膜104的材料选择，仿生酶离子选择膜104的材料包括对亚硝酸根具有螯合作用的维生素、对亚硝酸根具有螯合作用的蛋白质、对亚硝酸根具有螯合作用的金属氧化物以及对亚硝酸根具有螯合作用的聚合物中的至少一种。具体地，仿生酶离子选择膜104的材料包括含钴离子的维生素、亚硝酸盐转运蛋白，含钴、铁、镍等金属的氧化物。可选地，仿生酶离子选择膜104的材料包括钴胺素、co3o4、钴(ii)-双水杨醛邻苯二胺、钴(ⅱ)-四氨基酞菁以及亚硝酸盐氧化酶(nor)中的至少一种。具体地，仿生酶离子选择膜104的材料包括氰钴胺素(vb
12
)。
52.作为多孔导电骨架102的材料选择，多孔导电骨架102的材料包括多孔导电金属和多孔导电非金属中的至少一种。可选地，多孔导电金属包括泡沫金、泡沫镍以及泡沫钛中的至少一种。多孔导电非金属包括泡沫碳、导电聚合物、导电介质掺杂的绝缘材料中的至少一种。具体可选地，导电聚合物可以是聚乙撑二氧噻吩。
53.在一个具体的示例中，导电介质包括石墨烯、碳纳米管以及纳米金属粒子中的至少一种。绝缘材料包括蛋白质、绝缘聚合物以及陶瓷中的至少一种。可以理解的是，蛋白质可以是多孔蛋白质，聚合物可以是多孔聚合物，陶瓷可以是多孔陶瓷。
54.优选地，多孔导电骨架102采用生物相容性良好的多孔蛋白骨架作为基底，使用导电介质进行涂层和修饰，构建具有导电性能的蛋白骨架结构，即构建导电介质掺杂的多孔蛋白骨架作为多孔导电骨架102。该多孔导电骨架102一方面为导电介质的掺杂提供了更大的比表面积，另一方面大幅提高了仿生酶离子选择膜104在工作电极101表面的固定密度，为仿生酶材料提供了更多的附着位点，同时实现了检测灵敏度选择性的提高。可选地，蛋白质可为牛血清白蛋白(bsa)、卵白蛋白、酪蛋白、血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素c等。
55.进一步地，请参阅图3，多孔导电骨架102为具有均匀空隙的导电蛋白骨架结构。仿生酶离子选择膜104借助化学修饰的导电粒子103的共价修饰在多孔导电骨架102表面，共同形成亚硝酸盐传感器电极界面。此时，亚硝酸盐传感器100充分螯合了待测样品中的亚硝酸根，实现了快速的电子转移，同时有效截留了待测样品中的干扰物质，保证了检测的特异性和准确性。
56.在一个具体的示例中，化学修饰的导电粒子103包括氨基修饰的导电粒子、羧基修饰的导电粒子以及巯基修饰的导电粒子中的至少一种。氨基修饰的导电粒子、羧基修饰的导电粒子以及巯基修饰的导电粒子更有利于提高亚硝酸盐传感器电极界面的稳定性。可选
地，导电粒子包括碳纳米管、纳米金属粒子以及导电聚合物中的至少一种。可选地，导电粒子可为多壁碳纳米管，纳米金颗粒，纳米银颗粒等。
57.本发明还有一实施例提供了一种基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器的制备方法。该制备方法包括如下步骤；将多孔导电骨架的材料和化学修饰的导电粒子在溶剂中分散，制备分散液；将仿生酶离子选择膜的材料与分散液混合，制备电极修饰液；将电极修饰液转移到工作电极的表面，制备传感器预成品；对传感器预成品进行加热处理。该制备方法中通过分散、混合制备电极修饰液，将电极修饰液转移到工作电极的表面，制备传感器预成品，再对传感器预成品进行加热处理。该制备方法简单易行，不需要依赖严苛的条件和设备，适于大规模推广。
58.在一个具体的示例中，将电极修饰液转移到工作电极的表面是将电极修饰液滴加到工作电极的表面。
59.在一个具体的示例中，将仿生酶离子选择膜的材料与分散液混合是将仿生酶离子选择膜的材料滴加到分散液中。
60.在一个具体的示例中，溶剂为水。可以理解的是，为了提高传感器的制备精度，溶剂可以选用超纯水。
61.在亚硝酸盐传感器的制备方法，多孔导电骨架的材料、仿生酶离子选择膜的材料以及化学修饰的导电粒子的质量比为(0.6～8):(0.3～3):(0.1～1)。具体地，以占溶剂的质量百分数计，多孔导电骨架的材料的质量百分数为0.6％～8％，仿生酶离子选择膜的材料的质量百分数为0.3％～3％，化学修饰的导电粒子的质量百分数为0.1％～1％。可选地，以占溶剂的质量百分数计，多孔导电骨架的材料的质量百分数可以是0.6％、0.8％、1％、1.5％、1.8％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％或8％。可选地，以占溶剂的质量百分数计，仿生酶离子选择膜的材料的质量百分数可以是0.3％、0.5％、0.8％、1％、1.5％、1.8％、2％、2.5％或3％。可选地，以占溶剂的质量百分数计，化学修饰的导电粒子的质量百分数可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％。
62.在一个具体的示例中，多孔骨架的材料包括导电介质掺杂的绝缘材料。此时，亚硝酸盐传感器的制备方法包括如下步骤；将导电介质、绝缘材料以及化学修饰的导电粒子在溶剂中分散，制备分散液；将仿生酶离子选择膜的材料与分散液混合，制备电极修饰液；将电极修饰液转移到工作电极的表面，制备传感器预成品；对传感器预成品进行加热处理。
63.在一个具体的示例中，多孔骨架的材料包括导电介质掺杂的绝缘材料。在该示例中，导电介质和绝缘材料的质量比为(0.1～3):(0.5～5)。具体地，以占溶剂的质量百分数计，导电介质的质量百分数为0.1％～3％，绝缘材料的质量百分数为0.5％～5％。可选地，以占溶剂的质量百分数计，导电介质的质量百分数可以是0.1％、0.3％、0.5％、0.8％、1％、1.5％、1.8％、2％、2.5％或3％。可选地，以占溶剂的质量百分数计，绝缘材料的质量百分数可以是0.5％、0.6％、0.8％、1％、1.5％、1.8％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％。
64.进一步地，绝缘材料为蛋白质。此时，导电介质和蛋白质的质量比为(0.1～3):(0.5～5)。具体地，以占溶剂的质量百分数计，导电介质的质量百分数为0.1％～3％，蛋白质的质量百分数为0.5％～5％。可选地，以占溶剂的质量百分数计，导电介质的质量百分数可以是0.1％、0.3％、0.5％、0.8％、1％、1.5％、1.8％、2％、2.5％或3％。可选地，以占溶剂
的质量百分数计，蛋白质的质量百分数可以是0.5％、0.6％、0.8％、1％、1.5％、1.8％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％。
65.在一个具体的示例中，加热处理的温度为37℃～55℃，加热处理的时间为30min～120min。可选地，加热处理的温度为37℃、40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃或55℃。加热处理的时间为30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min或120min。
66.可以理解的是，绝缘材料为蛋白质时，在加热处理时，蛋白质进行二级结构重构，形成多孔蛋白骨架结构。
67.本发明还有一实施例提供了一种基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，或者上述制备方法制备的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器在亚硝酸盐含量检测中的应用。
68.具体地，本发明还有一实施例提供了一种基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器，或者上述制备方法制备的基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器在以非疾病诊断目的的亚硝酸盐含量检测中的应用。
69.在一个具体的示例中，该应用包括如下步骤：在仿生酶离子选择膜表面滴加待测溶液，并检测待测溶液产生的稳态电流，进而根据该稳态电流获取待测溶液的亚硝酸盐含量。
70.可以理解的是，对于使用不同材料和比例修饰的工作电极，还包括如下步骤：对基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器进行亚硝酸盐含量-稳态电流标定。
71.在其中一个实施例中，亚硝酸盐含量-稳态电流标定包括如下步骤：在传感器的仿生酶离子选择膜表面滴加不同已知亚硝酸盐含量的标定溶液，并检测不同标定溶液产生的标定稳态电流；获取稳态标定电流随标定溶液的亚硝酸盐含量的变化关系。
72.在一个具体的示例中，应用包括如下步骤：在传感器的仿生酶离子选择膜表面滴加不同已知亚硝酸盐含量的标定溶液，并检测不同标定溶液产生的标定稳态电流；获取稳态标定电流随标定溶液的亚硝酸盐含量的变化关系；在仿生酶离子选择膜表面滴加待测溶液，并检测待测溶液产生的稳态电流，进而根据该稳态电流与变化关系获取待测溶液的亚硝酸盐含量。在本示例中，通过先对传感器进行标定，得到电流随溶液的亚硝酸盐含量的变化关系，然后根据变化关系和待测溶液的电流获得待测溶液的亚硝酸含量。基于本实施例中的传感器得到的亚硝酸根含量和电流具有很高的相关性，可以根据电流的信息准确测定待测样品中亚硝酸根的含量。
73.本发明还有一实施例提供了一种检测亚硝酸盐含量的装置。该装置包括上述基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器。
74.具体地，检测亚硝酸盐含量的装置包括poct装置、微流控芯片以及便携式电子设备。
75.以下为具体实施例。
76.实施例1
77.本实施例中基于仿生酶离子选择膜的电流型亚硝酸盐传感器的制备方法包括如下步骤：
78.s101：以占超纯水的质量百分数计，将质量百分数分别为0.5％的多壁碳纳米管(mwcnts)、2％的bsa以及1％的羧基修饰的纳米金粒子(＞99％，购自macklin公司)加入超
纯水中分散均匀，得到分散液。
79.s102：将质量百分数为3％的氰钴胺素(vb
12
)加入分散液中，得到电极修饰液。
80.s103：将8μl电极修饰液均匀滴加在直径为4mm的工作电极表面，得到传感器预成品。
81.s104：将传感器预成品在55℃加热60min，得到传感器。在加热过程中，传感器预成品得以孵育，使得bsa蛋白进行二级结构重构，形成多孔蛋白骨架结构，同时羧基修饰的碳纳米管对蛋白骨架进行修饰，得到电子传导性能良好、大比表面积的生物相容性蛋白骨架结构。羧基修饰的纳米金粒子作为固定层一端与仿生酶氰钴胺素的氨基结合，另一端与bsa中的氨基残基结合，将氰钴胺素仿生酶离子选择膜固定在电子转移层表面。
82.采用不同浓度梯度的亚硝酸盐溶液对传感器进行标定，工作电压1v。结果如图4所示。其中图4中左上的小图为亚硝酸盐传感电极在低浓度下标定曲线图。由图4可以看出，本实施例的传感器中，亚硝酸根含量和电流具有很高的相关性，可以根据电流的信息准确测定待测样品中亚硝酸根的含量。相较于传统的亚硝酸盐传感电极，本实施例中传感器表现出明显增大的检测范围和降低的检测限。本实施例中传感器的检测范围横跨0.025mm～45mm，最低检测限可达1nm。而传统的亚硝酸盐传感电极的检测检测范围仅为0.1mm～0.7mm，最低检测限高于170nm。
83.图5展示了本实施例中传感器的选择性测试示意图。由图5可以看出，传感器对于待测溶液中的干扰物不发生电流响应，表现为能够很好地截留待测溶液中的干扰物质。
84.图6展示了本发明实施例中传感器在人工唾液模拟样本中的检测性能。由图6可以看出，在模拟样本中检测准确性高达98％，且响应电流呈现出良好的线性。
85.由以上实验结果可以看出，本实施例中传感器在灵敏度、特异性、选择性、检测时间上均具有较大的优势。
86.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
87.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。