本發(fā)明屬于納米材料、光電化學分析和環(huán)境檢測技術領域，涉及一種用于檢測阿特拉津的核酸適配體光電傳感器及其制備方法。
背景技術：
三嗪類除草劑(triazineherbicides)是一種傳統(tǒng)的高效除草劑，是農(nóng)藥類內(nèi)分泌干擾物中最普遍的一類，早在20世紀50年代就已開始使用。該類除草劑用量大、殘留時問長、水溶性好，使用時極易對土壤、農(nóng)作物、地表水造成污染，排放入海也會對海洋環(huán)境和生態(tài)造成嚴重的危害。其中，阿特拉津被認為是一種最具污染力的三嗪類除草劑農(nóng)藥，已有研究證明，阿特拉津?qū)游锏纳彻δ苡袠O大影響，被世界野生動物基金會(wwf)列為環(huán)境荷爾蒙(內(nèi)分泌干擾劑)的可疑物質(zhì)，有擾亂內(nèi)分泌系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的作用，是人類潛在的致癌物。阿特拉津嚴重污染環(huán)境的問題已引起人們的廣泛關注。1986年歐盟在飲用水標準中對阿特拉津類農(nóng)藥及其降解產(chǎn)物的濃度做出了限制，即每種農(nóng)藥的濃度不得超過0.1μg/l(0.1ppb)，而多種農(nóng)藥的濃度不得超過0.5μg/l(0.5ppb)。1994年，美國環(huán)境保護局發(fā)表公報，規(guī)定阿特拉津在水中的最高允許濃度為3μg/l。因此，實現(xiàn)對飲用水和土壤等體系中阿特拉津的快速、靈敏、高效的分析監(jiān)測具有重要的環(huán)境意義。
目前，阿特拉津的分析檢測方法主要包括儀器分析方法(hplc，gc-ms等)、生物分析法、免疫分析法、分子印跡法等，這些方法各有優(yōu)缺點。其中，儀器分析法雖具有較高的靈敏度，但是存在樣品的前處理較為復雜、儀器價格高昂、分析周期長、操作復雜等缺點；生物分析法靈敏度高，但由于酶的活性問題使其應用受到限制；免疫分析法具有選擇性好，靈敏度高等優(yōu)點，但是由于抗體需從活體中提取，致使基于抗體的免疫傳感器具有合成周期長、穩(wěn)定性差、易變性等缺點；分子印跡技術表現(xiàn)出穩(wěn)定性強和使用壽命長等優(yōu)點，但是以氫鍵、螯合等相互作用及空間識別為基礎的印記技術選擇性還不夠?qū)Ｒ弧Ｒ虼?，建立一種成本低廉，操作簡單，靈敏度高，適于實時檢測的阿特拉津的分析手段具有重要的應用價值。
光電化學將傳統(tǒng)的電催化和光催化結(jié)合起來，具有比單一的電催化和光催化更高的氧化還原活性，用于分析檢測領域則更有利于獲得靈敏的電流響應，提高檢測的靈敏度。雖然光電催化技術催化效率高，但它有一個顯著的特點，即對催化體系中的各種底物不存在選擇性。而在分析檢測過程中，往往待檢測的物質(zhì)與多種、甚至更高濃度的干擾物共存，因此，如何利用光電化學方法實現(xiàn)污染物體系中某些低濃度高毒性污染物分析檢測仍然是當前光電傳感技術研究的一個難點和重點。
核酸適配體(aptamer)是指通過指數(shù)富集配體系統(tǒng)進化技術(selex)在體外篩選得到的能與相應配體專一性緊密結(jié)合的單鏈寡核苷酸序列，長度一般為20-100個核苷酸。適配體作為識別單元，一方面與靶分子具有很高的親和力，適配體特殊結(jié)構(gòu)的功能團識別特性，它可以在體外把小分子與相似小分子靈敏而快速地分辨出來，利用適配體檢測小分子的檢測限一般可以達到毫摩爾至納摩爾級別。另一方面，適配體具有超越抗體的各種優(yōu)點，包括更小的尺寸，更容易人工合成和修飾，更好的穩(wěn)定性等。目前，核酸適配體在選擇性電催化和光電催化領域的研究中也初見成效，尤其是在環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的分析檢測中得到了較好的應用。本發(fā)明所采用的阿特拉津的核酸適配體已經(jīng)被篩選得到(internationaljournalofmolecularsciences,2014.15(8):14332-14347.)，并沒有相關應用。因此，本發(fā)明將超靈敏光電分析技術與具有特異性識別功能的阿特拉津核酸適配體結(jié)合，構(gòu)筑阿特拉津光電化學適配體傳感器，以期獲得良好的選擇性和靈敏度。
tio2是一種常見的n型半導體材料，具有催化效率高、氧化能力強、光化學性質(zhì)穩(wěn)定、無毒無害、價格便宜、無二次污染等優(yōu)點，然而二氧化鈦因其能帶較寬而使它受限于對光的利用，即它只能吸收紫外區(qū)的能量；另一個方面，光激發(fā)產(chǎn)生的電子和空穴對的復合，也使得二氧化鈦的氧化效率較低。此外，核酸適配體自身結(jié)構(gòu)雖然較穩(wěn)定，但是長期在紫外光照射下會喪失其生物活性，因此也大大限制了生物活性物質(zhì)與tio2的有機結(jié)合。改進tio2半導體材料的結(jié)構(gòu)來形成多個散射，或者結(jié)合表面共振模式，可以增加拓展光的響應范圍。金屬納米顆粒，如au、ag等，由于其局域表面等離子共振效應(lspr)可以對可見光響應，而光子晶體是一種特殊的光學材料或者說結(jié)構(gòu)，由于帶隙散射效應和緩慢電子效應，光子晶體材料可以增強對光的吸收，并且拓寬光響應范圍。
利用tio2結(jié)構(gòu)改性形成光子晶體材料3domtio2pc和貴金屬金au摻雜，形成等離子共振效應和光子晶體特性的協(xié)同效應，并且貴金屬au與tio2半導體材料會形成肖特基結(jié)構(gòu)，更加利于協(xié)同效應的增強，拓展光響應范圍。一方面由于aunps的lspr效應和3domtio2的光子晶體特性可以將材料的光吸收范圍拓展到可見光區(qū)；另一方面，該結(jié)構(gòu)具有的有序三維大孔結(jié)構(gòu)的高比表面積，有利于物質(zhì)負載，且aunps的負載可直接進行核酸適配體的修飾。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種對阿特拉津具有超高靈敏度、高選擇性，檢測分析時間短，操作便捷的用于檢測阿特拉津的核酸適配體光電傳感器。
本發(fā)明的另一個目的是提供上述用于檢測阿特拉津的核酸適配體光電傳感器的制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：
用于檢測阿特拉津的核酸適配體光電傳感器的制備方法，該方法采用硬模板法和溶膠-凝膠法在摻雜氟的sno2透明導電玻璃(英文簡稱fto)上制備三維有序大孔結(jié)構(gòu)的tio2納米材料(即3domtio2/fto電極)，再利用水熱還原法進行au納米粒子修飾，制得aunps/3domtio2/fto復合電極，最后通過金硫鍵自組裝膜法將阿特拉津適配體(英文名稱aptamer)結(jié)合到aunps/3domtio2/fto復合電極表面，即制得aptamer/aunps/3domtio2/fto傳感電極。
所述的3domtio2/fto電極的制備方法包括以下步驟：
步驟(1)：fto電極的預處理：將裁定好的fto電極依次置于表面活性劑溶液、蒸餾水、丙酮、無水乙醇中進行超聲清洗，隨后置于去離子水中，超聲清洗數(shù)次，取出fto電極，在空氣氣氛下晾干；
步驟(2)：fto電極表面自組裝聚苯乙烯微球陣列：將預處理好的fto電極豎直浸入聚苯乙烯懸浮液中，于35-40℃下烘干，即制得表面自組裝有聚苯乙烯微球陣列的fto電極；
步驟(3)：溶膠-凝膠法制備3domtio2/fto電極：
步驟(3-1)：配置tio2前驅(qū)體溶液；
步驟(3-2)：將表面自組裝有聚苯乙烯微球陣列的fto電極緩慢浸入到tio2前驅(qū)體溶液中，隨后以0.8-1.5mm/s的速度緩慢取出，再置于烘箱中，干燥處理；
步驟(3-3)：將干燥處理后的fto電極轉(zhuǎn)移至電極管式爐中，進行煅燒處理，即制得3domtio2/fto電極。
步驟(1)所述的fto電極為1.5cm×4.0cm摻雜氟的sno2透明導電玻璃。
步驟(2)所述的聚苯乙烯懸浮液中聚苯乙烯的質(zhì)量百分含量為0.08-0.12％。
步驟(3-1)所述的tio2前驅(qū)體溶液的配制方法為：將1mlhcl加入到2.5ml鈦酸四丁酯，攪拌，并加入6ml乙醇即可。
步驟(3-3)所述的煅燒處理的工藝條件為：以1-3℃/min的速度升溫至295-300℃，恒溫煅燒1-2h，再以1-3℃/min的速度升溫至390-410℃，恒溫煅燒1-2h，隨后冷卻至室溫即可。
利用水熱還原法進行au納米粒子修飾，制備aunps/3domtio2/fto復合電極的具體工藝步驟為：將0.5-0.7ml0.01m的haucl4溶液與2ml甲醇、40ml去離子水混合，得混合溶液，調(diào)節(jié)混合溶液的ph值為7-8，再將3domtio2/fto電極浸沒于混合溶液中，再轉(zhuǎn)移至反應釜中，于115-130℃下反應2-3h，取出固體物質(zhì)，用去離子水和無水乙醇清洗數(shù)次，即制得aunps/3domtio2/fto復合電極。
在水熱還原法過程中，甲醇作為一種有效的還原劑誘導aunps(即au納米粒子)的產(chǎn)生。水熱條件下的高溫和高壓條件，不僅可以強化還原過程縮短反應時間，而且還能引起aunps和tio2界面的燒結(jié)過程，所有更好地提高了金的催化性能，提高催化劑的穩(wěn)定性。
通過金硫鍵自組裝膜法將阿特拉津適配體結(jié)合到aunps/3domtio2/fto復合電極表面制備aptamer/aunps/3domtio2/fto傳感電極的具體工藝步驟為：
步驟(a)：配置1.5-2.4μm的阿特拉津適配體溶液，加入0.08-0.12mmtcep還原二硫鍵；
步驟(b)：將aunps/3domtio2/fto復合電極吹干，立即培育在步驟(a)的阿特拉津適配體溶液中，自組裝12h以上，制得阿特拉津適配體修飾的aunps/3domtio2/fto復合電極；
步驟(c)：將阿特拉津適配體修飾的aunps/3domtio2/fto復合電極置于1.0-1.2mm的mch溶液中培養(yǎng)10-20min，占據(jù)剩余的au納米粒子活性位點，防止非特異性吸附發(fā)生，即制得aptamer/aunps/3domtio2/fto傳感電極。
采用上述方法制備而成的核酸適配體光電傳感器。
所述的核酸適配體光電傳感器用于檢測水環(huán)境中阿特拉津的濃度，檢測靈敏度為0.167ng/l，線性檢測范圍為0.5ng/l-3.0μg/l。
本發(fā)明中采用簡單便捷的硬模板法和溶膠-凝膠法制備的3domtio2，后通過水熱法在3domtio2的骨架上實現(xiàn)aunps的沉積，將核酸適配體進行巰基修飾后與aunps通過au-s鍵結(jié)合到電極上，從而獲得具有高選擇性的用于檢測阿特拉津的核酸適配體光電傳感器，一方面可以大幅度提高基底電極的光電化學性能，另一方面為核酸適配體的修飾提供了合適的作用位點，通過核酸適配體的高特異性、高親和性結(jié)合目標靶分子的作用，實現(xiàn)了對阿特拉津的選擇性吸附，有力地提高了檢測效果。
本發(fā)明制得的用于檢測阿特拉津的核酸適配體光電傳感器在進行光電分析時，以制得的aptamer/aunps/3domtio2/fto作為工作電極，采用傳統(tǒng)三電極體系，以30ml含有0.1m抗壞血酸(aa)的0.1mpbs溶液(即磷酸緩沖鹽溶液)為支持電解質(zhì)，建立阿特拉津的高靈敏、高選擇性的光電分析方法。以標準加入法將一系列不同濃度阿特拉津標準溶液逐漸添加到體系中室溫下作用30min，施加0.5v偏壓，在可見光激發(fā)下采用i-t曲線法進行光電流測定，通過光電流密度的變化量與被測物質(zhì)阿特拉津濃度的對數(shù)關系繪制工作曲線。選擇性測定中，將0.01μg/l阿特拉津的標準溶液分別與100倍摩爾濃度于阿特拉津的干擾物質(zhì)混合，通過測定混合前后光電流變化，進一步考察電極的選擇性能；所述的干擾物質(zhì)包括敵百蟲、腐殖酸、多氯聯(lián)苯、百草枯、啶蟲脒、雙酚a。
本發(fā)明用于檢測阿特拉津的核酸適配體光電傳感器實現(xiàn)了對水環(huán)境中阿特拉津的高靈敏、高選擇性檢測，檢測靈敏度達到0.167ng/l，傳感器具有良好的重現(xiàn)性，并且實現(xiàn)了對4種實際水樣的檢測。
本發(fā)明針對現(xiàn)有阿特拉津檢測技術的靈敏度不高、分析耗時、操作復雜等現(xiàn)狀，通過硬模板法和溶膠-凝膠法制備3domtio2納米材料，并原位引入aunps(即au納米粒子)，通過aunps的等離子共振效應和3domtio2的光子晶體特性的協(xié)同作用實現(xiàn)了電極實現(xiàn)了電極光電信號的放大作用，并為阿特拉津適配體的負載提供了合適的作用位點，從而得到光電催化活性強、具有特殊識別作用的光電傳感器。本發(fā)明阿特拉津的核酸適配體光電化學傳感器可表現(xiàn)出對阿特拉津的超高靈敏、高選擇性檢測，檢測限達0.167ng/l，具有制備方法簡單，操作簡便，分析時間短等優(yōu)點。
本發(fā)明將操作簡便、響應迅速的光電化學分析方法與對阿特拉津有特異性識別作用的阿特拉津核酸適配體技術結(jié)合，發(fā)明的阿特拉津的核酸適配體光電傳感器與分析方法，用于對水環(huán)境中阿特拉津的高靈敏、高選擇性檢測，檢測靈敏度達到0.167ng/l，傳感器具有良好的重現(xiàn)性；在百倍濃度干擾物存在的體系中仍能保持優(yōu)異的選擇性識別。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下特點：
1)利用簡單便捷的硬模板法和溶膠-凝膠法，結(jié)合水熱還原法，制備獲得aunps的修飾的三維有序大孔結(jié)構(gòu)aunps/3domtio2/fto電極，其有序三維大孔結(jié)構(gòu)的高比表面積非常有利于阿特拉津適配體的負載，大大提高識別元素的負載量；同時，利用3domtio2的光子晶體特性和aunps的等離子共振效應的協(xié)同作用，可以將傳感電極的光吸收范圍拓展到可見光區(qū)，從而大大提高電極的光電流響應和檢測的靈敏度；
2)本發(fā)明利用aunps/3domtio2/fto納米復合材料表面利用金硫鍵自組裝膜法結(jié)合核酸適配體到aunps上，構(gòu)筑出阿特拉津的核酸適配體光電傳感器aptamer/aunps/3domtio2/fto，具有步驟簡單，方法直接、不需要再對電極基底進行復雜的修飾等優(yōu)點，并且適配體分子具有高特異性、高親和性結(jié)合目標靶分子作用，實現(xiàn)了對阿特拉津的選擇性吸附，有力地提高了檢測效果；
3)本發(fā)明基于核酸適配體的aunps/3domtio2/fto納米復合結(jié)構(gòu)的阿特拉津光電傳感器，利用了高靈敏的光電化學化學分析方法與高特異性核酸適配體技術相結(jié)合，實現(xiàn)了環(huán)境中痕量阿特拉津的高靈敏、高選擇性分析檢測，傳感器對阿特拉津的檢測限低達0.167ng/l，線性檢測范圍為0.5ng/l～3.0μg/l，而且每次檢測只需將待測濃度的阿特拉津溶液添加到體系中室溫下作用30min，方法簡單易行，可快速得到結(jié)果，可望適用于環(huán)境監(jiān)測中的現(xiàn)場快速分析。
附圖說明
圖1為實施例1制備的aunps/3domtio2/fto復合電極的掃描電鏡圖譜。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例1：
本實施例用于檢測阿特拉津的核酸適配體光電傳感器的制備方法如下：
(1)fto電極的前處理。1.5cm×4.0cmfto在用于制備電極之前，需要經(jīng)過嚴格的表面處理，保證表面潔凈。將裁定好的fto依次放入表面活性劑溶液、蒸餾水、丙酮、無水乙醇中各超聲清洗15min，再放入去離子水中超聲清洗兩次，各15min。之后取出fto，在空氣氣氛下晾干。
(2)fto電極表面自組裝ps微球陣列。將預處理后的fto電極豎直放入0.1wt％的ps懸浮液中，置于烘箱中在40℃下烘干，fto表面得到均勻有序的ps微球陣列。
(3)溶膠-凝膠法制備3domtio2/fto電極。首先配置tio2前驅(qū)體溶液，即將1mlhcl加入到2.5ml鈦酸四丁酯，攪拌并加入6ml乙醇。將上述組裝有ps微球的fto電極緩慢浸入tio2前驅(qū)體溶液，再以1mm/s速度緩慢取出電極，然后放置在烘箱中，60℃干燥1h，最后將電極管式爐兩步煅燒處理(300℃2h,400℃2h)，設置程序升溫速率為2℃/min。經(jīng)過兩步煅燒處理，電極表面ps微球模板得以去除，得到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的3domtio2/fto電極。
(4)水熱法原位修飾aunps到3domtio2/fto電極：配置0.6ml(haucl40.01m)+2ml甲醇+40ml去離子水組成的溶液(ph用0.01mnaoh調(diào)至7～8)，將3domtio2/fto電極浸沒入溶液，50ml反應釜中120℃下3h。后將得到的aunps/3domtio2/fto電極用去離子水和無水乙醇清洗數(shù)次，由此制備得到aunps/3domtio2/fto光電傳感納米材料。
(5)阿特拉津適配體的構(gòu)筑：將aunps/3domtio2/fto電極吹干，并立即培育在含有2.0μm的適配體溶液中自組裝12h以上。在自組裝之前，需將0.1mmtcep加入2.0μm的適配體溶液中還原二硫鍵。將制得的適配體修飾電極置于1.0mm的mch溶液中培養(yǎng)15min，占據(jù)剩余的aunp活性位點，防止非特異性吸附發(fā)生，制備得到阿特拉津的光電化學傳感器(aptamer/aunps/3domtio2/fto)。
aunps/3domtio2/fto電極的形貌通過掃描電子顯微鏡(sem)進行表征，見圖1，從圖中可以看出，aunps成功修飾在aunps/3domtio2/fto骨架上，3domtio2的骨架的孔徑減小為420nm左右，aunps的粒徑大小約為5～10nm。
aunps/3domtio2/fto傳感器基底電極的光電化學性質(zhì)使用chi660c電化學工作站，進行光電化學表征。以制備得到的aunps/3domtio2/fto電極為工作電極，鉑絲電極為對電極，飽和甘汞電極為參比電極，可見光照激發(fā)下，在30ml0.1mna2so4電解質(zhì)溶液中進行開路光伏延遲技術(ocpd)、模特肖特基曲線測定(mott–schottky)等測試；在含有30ml0.1maa的0.1mpbs緩沖溶液中進行電化學交流阻抗測定和i-t曲線測定(施加0.5v偏壓)采用；對比以上結(jié)果顯示aunps/3domtio2/fto的光電性能較3domtio2/fto電極和純tio2/fto電極得到了較大的提高。
實施例2：
采用組裝好的核酸適配體光電化學生物傳感器進行阿特拉津的光電化學檢測。
采用傳統(tǒng)三電極體系，以制備的aptamer/aunps/3domtio2/fto為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲電極為對電極，以含有30ml0.1maa的0.1mpbs緩沖溶液為支持電解質(zhì)。以標準加入法將一系列不同濃度阿特拉津標準溶液逐漸添加到體系中室溫下作用30min，施加0.5v偏壓，在可見光激發(fā)下采用i-t曲線法測定含不同濃度阿特拉津體系的光電流，根據(jù)電極的工作面積換算成光電流密度(j)。通過分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)一定阿特拉津濃度范圍內(nèi)，隨阿特拉津濃度的增加，光電流密度也相應增加，這是由于當阿特拉津與電極表面核酸適配體特異性結(jié)合后被吸附在電極表面，在電極表面形成的aptamer-阿特拉津復合物導致核酸適配體的構(gòu)型發(fā)生變化，從而使電子犧牲劑aa有效擴散到電極表面消耗電子，光生電子和空穴的復合降低，從而引起了更強的光電化學響應，導致光電流密度的增大。利用光電流密度的增加值δj與阿特拉津的濃度的對數(shù)之間的關系繪制工作曲線，得到對阿特拉津的定量檢測。aptamer/aunps/3domtio2/fto電極對阿特拉津的檢測限低達0.167ng/l，線性檢測范圍為0.5ng/l～3.0μg/l。
實施例3：
采用組裝好的核酸適配體光電化學生物傳感器進行選擇性能檢測。
以制備的aptamer/aunps/3domtio2/fto為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲電極為對電極，以含有30ml0.1maa的0.1mpbs緩沖溶液為支持電解質(zhì)。施加0.5v偏壓，在可見光激發(fā)下采用i-t曲線法分別測定含0.01μg/l阿特拉津溶液與100倍摩爾濃度于阿特拉津的干擾物質(zhì)的混合體系的光電流。加入0.01μg/l阿特拉津會引起較快而明顯的光電流增加，但是加入1.0μg/l敵百蟲、腐殖酸、多氯聯(lián)苯、百草枯、啶蟲脒、雙酚a均沒有引起明顯的光電流變化；進而，最后又加入0.01μg/l阿特拉津進入電解液體系，又引起了明顯的光電流變化，對阿特拉津測定的干擾小于10％，體現(xiàn)了aptamer/aunps/3domtio2/fto良好的選擇性。
實施例4：
采用組裝好的核酸適配體光電化學生物傳感器進行實際水樣中阿特拉津的檢測。
為了證實制備的傳感器具有實際應用能力，將其用于對實際樣品中阿特拉津含量的檢測。在上海三個不同的可能被阿特拉津污染的地方取了水樣。樣品i為松江區(qū)某農(nóng)田水樣，樣品ii為奉賢區(qū)某農(nóng)田水樣，樣品iii為黃浦江外白渡橋水樣，樣品iv為學校三好塢的水樣(濃縮10倍)。以制備的aptamer/aunps/3domtio2/fto為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲電極為對電極，以含有30ml0.1maa的0.1mpbs緩沖溶液為支持電解質(zhì)。施加0.5v偏壓，在可見光激發(fā)下采用i-t曲線法分別測定加入30μl實際水樣電解液(實際水樣被稀釋1000倍)的光電流，根據(jù)阿特拉津的定量標準曲線得到實際廢水中阿特拉津的含量，并與hplc測定結(jié)果對比，基本一致。
實施例5：
本實施例用于檢測阿特拉津的核酸適配體光電傳感器的制備方法是采用硬模板法和溶膠-凝膠法制備三維有序大孔結(jié)構(gòu)的3domtio2/fto電極，再利用水熱還原法進行au納米粒子修飾，制得aunps/3domtio2/fto復合電極，最后通過金硫鍵自組裝膜法將阿特拉津適配體結(jié)合到aunps/3domtio2/fto復合電極表面，即制得aptamer/aunps/3domtio2/fto傳感電極。
其中，3domtio2/fto電極的制備方法包括以下步驟：
步驟(1)：fto電極的預處理：將裁定好的fto電極依次置于表面活性劑溶液、蒸餾水、丙酮、無水乙醇中進行超聲清洗，隨后置于去離子水中，超聲清洗數(shù)次，取出fto電極，在空氣氣氛下晾干；
步驟(2)：fto電極表面自組裝聚苯乙烯微球陣列：將預處理好的fto電極豎直浸入聚苯乙烯懸浮液中，于35℃下烘干，即制得表面自組裝有聚苯乙烯微球陣列的fto電極；
步驟(3)：溶膠-凝膠法制備3domtio2/fto電極：
步驟(3-1)：配置tio2前驅(qū)體溶液；
步驟(3-2)：將表面自組裝有聚苯乙烯微球陣列的fto電極緩慢浸入到tio2前驅(qū)體溶液中，隨后以0.8mm/s的速度緩慢取出，再置于烘箱中，干燥處理；
步驟(3-3)：將干燥處理后的fto電極轉(zhuǎn)移至電極管式爐中，進行煅燒處理，即制得3domtio2/fto電極。
步驟(1)fto電極為1.5cm×4.0cm摻雜氟的sno2透明導電玻璃。
步驟(2)聚苯乙烯懸浮液中聚苯乙烯的質(zhì)量百分含量為0.08％。
步驟(3-1)tio2前驅(qū)體溶液的配制方法為：將1mlhcl加入到2.5ml鈦酸四丁酯，攪拌，并加入6ml乙醇即可。
步驟(3-3)煅燒處理的工藝條件為：以1℃/min的速度升溫至295℃，恒溫煅燒1h，再以1℃/min的速度升溫至390℃，恒溫煅燒1h，隨后冷卻至室溫即可。
利用水熱還原法進行au納米粒子修飾，制備aunps/3domtio2/fto復合電極的具體工藝步驟為：將0.5ml0.01m的haucl4溶液與2ml甲醇、40ml去離子水混合，得混合溶液，調(diào)節(jié)混合溶液的ph值為7，再將3domtio2/fto電極浸沒于混合溶液中，再轉(zhuǎn)移至反應釜中，于115℃下反應3h，取出固體物質(zhì)，用去離子水和無水乙醇清洗數(shù)次，即制得aunps/3domtio2/fto復合電極。
通過金硫鍵自組裝膜法將阿特拉津適配體結(jié)合到aunps/3domtio2/fto復合電極表面制備aptamer/aunps/3domtio2/fto的具體工藝步驟為：
步驟(a)：配置1.5μm的阿特拉津適配體溶液，加入0.08mmtcep還原二硫鍵；
步驟(b)：將aunps/3domtio2/fto復合電極吹干，立即培育在步驟(a)的阿特拉津適配體溶液中，自組裝12h以上，制得阿特拉津適配體修飾的aunps/3domtio2/fto復合電極；
步驟(c)：將阿特拉津適配體修飾的aunps/3domtio2/fto復合電極置于1.0mm的mch溶液中培養(yǎng)10min，占據(jù)剩余的au納米粒子活性位點，防止非特異性吸附發(fā)生，即制得aptamer/aunps/3domtio2/fto傳感電極。
本實施例制得的核酸適配體光電傳感器用于檢測水環(huán)境中阿特拉津的濃度，檢測靈敏度為0.167ng/l，線性檢測范圍為0.5ng/l-3.0μg/l。
實施例6：
本實施例用于檢測阿特拉津的核酸適配體光電傳感器的制備方法是采用硬模板法和溶膠-凝膠法制備三維有序大孔結(jié)構(gòu)的3domtio2/fto電極，再利用水熱還原法進行au納米粒子修飾，制得aunps/3domtio2/fto復合電極，最后通過金硫鍵自組裝膜法將阿特拉津適配體結(jié)合到aunps/3domtio2/fto復合電極表面，即制得aptamer/aunps/3domtio2/fto傳感電極。
其中，3domtio2/fto電極的制備方法包括以下步驟：
步驟(1)：fto電極的預處理：將裁定好的fto電極依次置于表面活性劑溶液、蒸餾水、丙酮、無水乙醇中進行超聲清洗，隨后置于去離子水中，超聲清洗數(shù)次，取出fto電極，在空氣氣氛下晾干；
步驟(2)：fto電極表面自組裝聚苯乙烯微球陣列：將預處理好的fto電極豎直浸入聚苯乙烯懸浮液中，于40℃下烘干，即制得表面自組裝有聚苯乙烯微球陣列的fto電極；
步驟(3)：溶膠-凝膠法制備3domtio2/fto電極：
步驟(3-1)：配置tio2前驅(qū)體溶液；
步驟(3-2)：將表面自組裝有聚苯乙烯微球陣列的fto電極緩慢浸入到tio2前驅(qū)體溶液中，隨后以1.5mm/s的速度緩慢取出，再置于烘箱中，干燥處理；
步驟(3-3)：將干燥處理后的fto電極轉(zhuǎn)移至電極管式爐中，進行煅燒處理，即制得3domtio2/fto電極。
步驟(1)fto電極為1.5cm×4.0cm摻雜氟的sno2透明導電玻璃。
步驟(2)聚苯乙烯懸浮液中聚苯乙烯的質(zhì)量百分含量為0.12％。
步驟(3-1)tio2前驅(qū)體溶液的配制方法為：將1mlhcl加入到2.5ml鈦酸四丁酯，攪拌，并加入6ml乙醇即可。
步驟(3-3)煅燒處理的工藝條件為：以3℃/min的速度升溫至300℃，恒溫煅燒1.5h，再以3℃/min的速度升溫至410℃，恒溫煅燒1.5h，隨后冷卻至室溫即可。
利用水熱還原法進行au納米粒子修飾，制備aunps/3domtio2/fto復合電極的具體工藝步驟為：將0.7ml0.01m的haucl4溶液與2ml甲醇、40ml去離子水混合，得混合溶液，調(diào)節(jié)混合溶液的ph值為8，再將3domtio2/fto電極浸沒于混合溶液中，再轉(zhuǎn)移至反應釜中，于130℃下反應2h，取出固體物質(zhì)，用去離子水和無水乙醇清洗數(shù)次，即制得aunps/3domtio2/fto復合電極。
通過金硫鍵自組裝膜法將阿特拉津適配體結(jié)合到aunps/3domtio2/fto復合電極表面制備aptamer/aunps/3domtio2/fto的具體工藝步驟為：
步驟(a)：配置2.4μm的阿特拉津適配體溶液，加入0.12mmtcep還原二硫鍵；
步驟(b)：將aunps/3domtio2/fto復合電極吹干，立即培育在步驟(a)的阿特拉津適配體溶液中，自組裝12h以上，制得阿特拉津適配體修飾的aunps/3domtio2/fto復合電極；
步驟(c)：將阿特拉津適配體修飾的aunps/3domtio2/fto復合電極置于1.2mm的mch溶液中培養(yǎng)20min，占據(jù)剩余的au納米粒子活性位點，防止非特異性吸附發(fā)生，即制得aptamer/aunps/3domtio2/fto傳感電極。
本實施例制得的核酸適配體光電傳感器用于檢測水環(huán)境中阿特拉津的濃度，檢測靈敏度為0.167ng/l，線性檢測范圍為0.5ng/l-3.0μg/l。
實施例7：
本實施例用于檢測阿特拉津的核酸適配體光電傳感器的制備方法是采用硬模板法和溶膠-凝膠法制備三維有序大孔結(jié)構(gòu)的3domtio2/fto電極，再利用水熱還原法進行au納米粒子修飾，制得aunps/3domtio2/fto復合電極，最后通過金硫鍵自組裝膜法將阿特拉津適配體結(jié)合到aunps/3domtio2/fto復合電極表面，即制得aptamer/aunps/3domtio2/fto傳感電極。
其中，3domtio2/fto電極的制備方法包括以下步驟：
步驟(1)：fto電極的預處理：將裁定好的fto電極依次置于表面活性劑溶液、蒸餾水、丙酮、無水乙醇中進行超聲清洗，隨后置于去離子水中，超聲清洗數(shù)次，取出fto電極，在空氣氣氛下晾干；
步驟(2)：fto電極表面自組裝聚苯乙烯微球陣列：將預處理好的fto電極豎直浸入聚苯乙烯懸浮液中，于36℃下烘干，即制得表面自組裝有聚苯乙烯微球陣列的fto電極；
步驟(3)：溶膠-凝膠法制備3domtio2/fto電極：
步驟(3-1)：配置tio2前驅(qū)體溶液；
步驟(3-2)：將表面自組裝有聚苯乙烯微球陣列的fto電極緩慢浸入到tio2前驅(qū)體溶液中，隨后以1.2mm/s的速度緩慢取出，再置于烘箱中，干燥處理；
步驟(3-3)：將干燥處理后的fto電極轉(zhuǎn)移至電極管式爐中，進行煅燒處理，即制得3domtio2/fto電極。
步驟(1)fto電極為1.5cm×4.0cm摻雜氟的sno2透明導電玻璃。
步驟(2)聚苯乙烯懸浮液中聚苯乙烯的質(zhì)量百分含量為0.10％。
步驟(3-1)tio2前驅(qū)體溶液的配制方法為：將1mlhcl加入到2.5ml鈦酸四丁酯，攪拌，并加入6ml乙醇即可。
步驟(3-3)煅燒處理的工藝條件為：以2℃/min的速度升溫至298℃，恒溫煅燒2h，再以2℃/min的速度升溫至402℃，恒溫煅燒2h，隨后冷卻至室溫即可。
利用水熱還原法進行au納米粒子修飾，制備aunps/3domtio2/fto復合電極的具體工藝步驟為：將0.6ml0.01m的haucl4溶液與2ml甲醇、40ml去離子水混合，得混合溶液，調(diào)節(jié)混合溶液的ph值為8，再將3domtio2/fto電極浸沒于混合溶液中，再轉(zhuǎn)移至反應釜中，于125℃下反應2.5h，取出固體物質(zhì)，用去離子水和無水乙醇清洗數(shù)次，即制得aunps/3domtio2/fto復合電極。
通過金硫鍵自組裝膜法將阿特拉津適配體結(jié)合到aunps/3domtio2/fto復合電極表面制備aptamer/aunps/3domtio2/fto的具體工藝步驟為：
步驟(a)：配置2.1μm的阿特拉津適配體溶液，加入0.10mmtcep還原二硫鍵；
步驟(b)：將aunps/3domtio2/fto復合電極吹干，立即培育在步驟(a)的阿特拉津適配體溶液中，自組裝12h以上，制得阿特拉津適配體修飾的aunps/3domtio2/fto復合電極；
步驟(c)：將阿特拉津適配體修飾的aunps/3domtio2/fto復合電極置于1.1mm的mch溶液中培養(yǎng)15min，占據(jù)剩余的au納米粒子活性位點，防止非特異性吸附發(fā)生，即制得aptamer/aunps/3domtio2/fto傳感電極。
本實施例制得的核酸適配體光電傳感器用于檢測水環(huán)境中阿特拉津的濃度，檢測靈敏度為0.167ng/l，線性檢測范圍為0.5ng/l-3.0μg/l。
上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。