实施方案
[0035] 以下通过实施例对本发明进行具体描述或作进一步说明,其目的在于更好的理解本发明的技术内涵,但是本发明的保护范围不限于以下的实施范围。
[0036] 实施例1:
[0037] (1)使用菌种:希瓦氏菌(Shewanella oneidensis),购自ATCC美国模式菌种保藏中心,菌种编号ATCC700550。
[0038] (2)工作菌液获得:向45 mL的LB培养基(含胰蛋白胨10 g/L、酵母提取物5 g/L和氯化钠5 g/L,pH=7.0)中接入200µL甘油菌(希瓦氏菌与30%甘油水溶液等比例混合保存于-70℃冰箱中),于温度30℃、震荡转数200 rpm培养16 h, 获得菌液。
[0039] (3)配制生物电化学传感器的反应液:将95 mL M9培养基(含Na2HPO4.12H2O 17.8 g/L、KH2PO4 3g /L、NaCl 0.5 g/L、NH4Cl 1 g/L)和5mL LB液体培养基(含胰蛋白胨10 g/L、酵母提取物5 g/L和氯化钠5 g/L,pH=7.0)充分混合,另外添加乳酸钠、氯化钙、硫酸镁使其终浓度分别达到18 mM、0.1 mM和1 mM。反应液需要121度20 min灭菌锅灭菌后备用。
[0040] (4)生物电化学传感器的组装:采用三电极工作方式,以钛丝连接的4×4 cm碳布作为工作电极,以铂丝电极作为对电极,以饱和甘汞电极作为参比电极,并使用电化学工作站CHI1000B (上海辰华仪器有限公司)控制,在工作电极施加-0.6伏特的外电压。
[0041] (5)标准曲线绘制:配制富马酸的终浓度为10µM,50µM,200µM,500µM,1 mM的标准溶液。待生物电化学传感器的输出电流达到稳定后(约30min),将不同浓度的富马酸标准溶液依次加入到不同的生物电化学传感器体系中,记录电流的变化曲线(见附图3)。富马酸的浓度与检测所得的电流响应曲线的峰面积成正比(R2为0.9982) (见附图4)。
[0042] (6)检测含富马酸的样品:按照上述(2)-(4)的步骤,制备6个生物电化学传感器用于富马酸检测,向这6个传感器中分别加入不同浓度的富马酸样品,记录电流响应图的峰面积结果,并根据标准曲线计算富马酸含量,如表1所示。
[0043] 表 1. 在不同的传感器中分别测试不同富马酸样品的结果
[0044]
[0045] a CV, 变异系数 (n=3)
[0046] (7)检测限测试:使用上述(2)-(4)的步骤,制备生物电化学传感器,配置不同浓度的富马酸样品,记录检测信号,记录结果表明:信号响应为噪声10倍的富马酸浓度0.05 μM为最小定量限,富马酸浓度为10 mM时达到最大定量限,浓度更大时信号输出不再稳定。电流信号如图5所示。
[0047] 由实例可见,富马酸的全程监测仅需一台电化学工作站以及常见的参比电极、对电极、工作电极即可完成操作,整个操作无需诸如衍生、膜过滤等复杂繁琐的预处理过程,减少操作环节,且定量范围宽广,最大和最小定量限之间相差4个数量级,可完成富马酸液体样品中大部分浓度的直接检测。从添加富马酸到产生电流响应几乎是瞬间的,可以立即进行富马酸的定性判断,定量的完全出峰因富马酸浓度不同和反应液内菌体浓度的不同而需要不同的时间,低浓度时也仅需几秒钟就能完成检测,并且可以实现同一个系统的连续进样。操作条件简单,新手也可完成独立操作。
[0048] 实施例2:
[0049] 与实施例1基本相同,但有以下改变:工作电极为碳毡。得到的检测图如附图6所示。
[0050] 实施例3:
[0051] 与实施例1基本相同,但有以下改变:工作电极的外加电压为-0.4伏特。电流信号如图7所示。
[0052] 实施例4:
[0053] 与实施例1基本相同,但有以下改变:工作电极的外加电压为1伏特。电流信号如图7所示。
[0054] 实施例5:
[0055] 与实施例1的步骤(1)-(4),不同的是第(5)步骤中,将琥珀酸、马来酸、葡萄糖、柠檬酸和富马酸添加到生物电化学传感器体系中,检测记录电流输出信号,结果仅富马酸产生明显的电流输出信号,如图8所示。
[0056] 由实例可见,该方法对干扰物无明显信号响应,可实现对富马酸的专一性检测。