基于核壳Au@Cu2O-石墨烯—聚多巴胺的叉指型微电极阵列植物传感器

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植物中活性小分子的原位检测是发展精准农业的关键技术之一。所以,开发一种原位检测植物组织内活性生物分子的传感器,在线分析营养成分及有害成分,这对植物生长过程的干预及调控方面具有重要意义。检测活体组织里某种活性小分子的传感器,不得损坏植物组织,更不能影响植物的生长,还应考虑传感器对薄叶、细茎、以及小幼苗等的尺寸适应性。因此,为了原位检测植物组织中的生物分子,需要减小传感器的尺寸、提高生物相容性、选择性以及稳定性。本文构建了一种叉指微电极(IDME)阵列电化学传感器,其以三组IDME阵列作为三电极体系。该IDME阵列传感器尺寸小且具有平面结构,其适用于附着在叶片等植物组织上检测电流信号。本文里设计的IDME阵列传感器是利用三电位阶跃脉冲电沉积方法,将核壳型Au@Cu2O-石墨烯(Gr)-聚多巴胺(PDA)纳米颗粒紧密堆积在Al叉指微电极阵列上来构造的。由于Au@Cu2O,Gr和PDA的协同电催化作用,以及由微电极组成的三电极单元高密度排列,该传感器对水杨酸(SA)的响应很高。该传感器的SA线性浓度范围为0.01~100μM,检测限低至1.16 n M。本文使用该IDME阵列传感器,检测了生长期到初果期里活体黄瓜叶子里的SA浓度,并且检测了黄瓜汁和活体茎里SA的浓度。同时,检测了离体黄瓜果实的百分含量和黄瓜果实的的回收率。大量实验表明,核壳型Au@Cu2O-Gr-PDA修饰的IDME阵列电化学传感器适用于原位检测植物中的水杨酸(SA),因此对于在线检测植物生长过程和分析农产品的成分等方面都具有重要应用价值。
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