摘要：實現(xiàn)海水中麻痹性貝毒的現(xiàn)場快速檢測有助于厘清毒素的時空分布特征及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，為麻痹性貝毒的污染預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)。然而，目前常用的檢測方法僅適用于實驗室分析，不能滿足現(xiàn)場快速檢測的需求。針對這一問題，本論文將系統(tǒng)研究基于全固態(tài)離子選擇性電極用于麻痹性貝毒高靈敏快速檢測的新方法。

通過選擇合適的固體接觸層材料，構(gòu)建高穩(wěn)定性、高重現(xiàn)性的全固態(tài)離子選擇性電極;采用微電極技術(shù)，構(gòu)建全固態(tài)離子選擇性微電極;通過合成核酸適配體功能化磁性微球以及引入核酸酶，以全固態(tài)離子選擇性微電極為換能器，實現(xiàn)麻痹性貝毒的高靈敏快速檢測。

研究工作的概述如下:

1、基于DAAQ-TFP rGO固體接觸層的全固態(tài)鎘離子選擇性電極本工作提出了一種基于共價有機框架石墨烯復(fù)合材料的全固態(tài)離子選擇性電極。該復(fù)合材料由1，3，5-三醛基間苯三酚(TFP)和2，6-二氨基蒽醌(DAAQ)在石墨烯基底上縮合而形成，具有較大的電容和良好的氧化還原活性。

將鎘離子選擇性電極作為研究模型，所制備的電極在1.0×10～7.9×10 mol?L的Cd活度范圍內(nèi)的能斯特響應(yīng)斜率為29.7±0.4 m V/dec，檢出限為6.8×10 mol/L。由于DAAQ-TFP rGO的電容高達2.0 m F，因此基于DAAQ-TFP rGO的電極在70 h開路電位測試中的電位漂移值僅為1.2±0.2μV/h。此外，制備的電極還具有良好的重現(xiàn)性，同批次電極與不同批次電極間E的標準偏差分別為0.28 m V(n=4)和0.30 m V(n=4)。電極不受光照和氣體的干擾，并且在固體接觸層和敏感膜之間未出現(xiàn)水層。

2、基于電沉積DAAQ-TFP rGO固體接觸層的全固態(tài)鎘離子選擇性微電極

基于DAAQ-TFP rGO作為固體接觸層時所表現(xiàn)出的優(yōu)良特性，本工作進一步通過電沉積的方式，在直徑約50μm的金微電極表面沉積了DAAQ-TFP rGO固體接觸層，制備了全固態(tài)鎘離子選擇性微電極。

制備的全固態(tài)鎘離子選擇性微電極具有良好的穩(wěn)定性，其電位漂移值僅為7.5±1.1μV/h。此外，電極在p H=3的鹽酸背景下對Cd響應(yīng)的能斯特斜率為27.4±0.4 m V/dec，活度范圍為8.7×10 M～7.6×10 mol?L，檢出限低至3.2×10 mol?L。由此可見，所制備的全固態(tài)鎘離子選擇性微電極具有體積小，穩(wěn)定性好，靈敏度高的特點，能夠作為換能元件，為實現(xiàn)麻痹性貝毒的高靈敏快速檢測提供技術(shù)支持。

3、基于核酸適配體功能化磁珠與核酸酶的全固態(tài)鎘離子選擇性微電極法

檢測膝溝藻毒素現(xiàn)階段全固態(tài)離子選擇性電極已用于檢測麻痹性貝毒，但檢測方法選擇性差，靈敏度低?；诖?，本章節(jié)將高特異性的核酸適配體作為識別分子，構(gòu)建了Cd S標記的核酸適配體功能化磁珠，并引入核酸酶輔助放大策略，以上章節(jié)中構(gòu)建的高靈敏全固態(tài)鎘離子選擇性微電極為換能元件，實現(xiàn)麻痹性貝毒的高靈敏快速檢測。

以膝溝藻毒素1/4為例，最優(yōu)條件下，該檢測體系對膝溝藻毒素1/4檢測的線性范圍為10～100pmol?L，檢出限為4.09 pmol?L。此方法具有普適性，通過使用相對應(yīng)的核酸適配體有望實現(xiàn)其它麻痹性貝毒的檢測。