Fe3O4 @ Au心壳磁性纳米粒子在丝网印刷工作电极的表面进行了修饰，然后吸附在纳米金和微囊藻毒素抗体（亮氨酸-精氨酸）（抗MCLR）之间。过将抗体固定在电极表面并用牛血清白蛋白（BSA）阻断非特异性吸附位点来制备用于检测MCLR的通用型免疫传感器。传感器基于直接竞争免疫分析模型，以辣根过氧化物酶偶联的微囊藻毒素（MCLR-HRP）为标记，采用差分脉冲伏安法在优化的实验条件下检测微囊藻毒素。疫应答的峰值电流与微囊藻毒素浓度在0.79〜12.9μg/ L范围内呈良好的线性关系，检出限为0.38μg/ L。际的水样品经过了富含微囊藻毒素的回收测试，回收率在95％至107％之间。疫传感器具有测量速度快，灵敏度高，运输方便的优点。囊藻毒素（MC）是一种剧毒的淡水毒素，具有肝癌致癌性的急性风险，包括微囊藻毒素（亮氨酸-精氨酸）（微囊藻氨酸-（亮氨酸））。-精氨酸（MCLR）是最常见且毒性最大的微囊藻毒素之一[1]。界卫生组织修订的饮用水水质准则中的检出限为1μg/ L [2]。前，传统的MCLR检测技术主要是高效液相色谱[3，恒温阀芯4]，高效液相色谱-质谱[5]。管这些方法具有很高的灵敏度，但必须对其进行预处理，并且操作步骤繁琐。需要昂贵的设备和专业的技术人员。用植物细胞进行生物测定[6]和抑制蛋白磷酸酶[7，8]的敏感性较低。管酶联免疫吸附测定法具有较高的灵敏度，但其线性范围较窄[9，10]。辣根过氧化物酶（HRP）为标记，抗原与抗体之间的特异性免疫反应制备的MCLR免疫传感器具有以下优点：灵敏度高，操作简单，实验小型化和特异性好。到了很多关注。年来，磁性纳米粒子作为一种新型的功能材料已成为纳米材料研究的热点之一[11-13]。
中，Fe3O4 @ Au核壳纳米复合材料独特的电化学性能，催化性能，良好的稳定性和生物相容性使其适合表面改性和功能化[14-17]。用丝网印刷电极（SPE）生产电化学生物传感器已成为检测环境污染物的常用方法之一：它具有简单，价格适中，可携带的优点和准时使用。18〜21]。这项研究中，基于丝网印刷的电极修饰的磁性纳米复合材料Fe3O4 @ Au构建了用于检测MCLR的免疫传感器。Fe3O4 @ Au可以通过置于丝网印刷电极背面的磁体形成的磁场吸附在碳工作电极的表面上，然后吸附在纳米金和微囊藻毒素抗体之间。（抗MCLR）[1，22]，使用直接竞争模式将抗体固定在电极表面，恒温阀芯从而使辣根过氧化物酶标记的微囊藻毒素（MCLR-HRP）竞争用受试溶液中的MCLR与电极表面的抗MCLR免疫偶联。过脉冲差分伏安法构建了快速，灵敏和便携式的MCLR免疫传感器，以检测H2O2底物和对苯二酚（HQ）的催化电流。AT-25PA电动平板印刷机（东源机械工业（昆山）有限公司）；电化学工作站CHI 830B（上海晨华仪器公司）；透射电子显微镜（JEM-1200EX）。MCLR，MCLR和HRP-MCLR（北京伊普瑞斯有限公司）；导电碳浆CNB-7，导电银浆CAN-24（徐州博辉新技术有限公司），蓝色绝缘油墨（上海正婷丝网印刷材料有限公司）； PVC硬板（北京亚诺依印刷设备有限公司）；氯金酸（HAuCl4）（Sigma）。有其他试剂均为分析纯。闭缓冲液是含有1％牛血清白蛋白（BSA）的0.01 mol / L磷酸盐缓冲液（PBS，pH 7.4）。了减少非特异性吸附，将含有0.05％Tween-20的0.01 mol / L PBS（PBST，pH 7.4）用作洗脱缓冲液。验用水是双蒸馏水。据[23]的方法合成Fe3O4 @ Au核壳纳米粒子，并对其进行了轻微修饰。先，除去0.85 mL的HCl（12 mol / L），与25 mL的水充分混合，用高纯度氮气脱气10分钟，称重5.2 g的FeCl3.6H2O将2.0 g FeCl 2·4H 2 O溶解在上述HCl溶液中。氮气气氛下，在完全搅拌和保护的情况下，在80°C的温度下，将该溶液滴加到250 mL至1.5 mol / L NaOH的溶液中，并老化1 h，然后通过磁体将获得的Fe 3 O 4纳米颗粒与反应介质分离。水冲洗几次，然后分散在100毫升水中。100 ml的0.01 mol / L氢氧化四甲基铵（TMAOH）与5 ml的上述Fe 3 O 4纳米颗粒悬浮液和3 ml的0.2 mol / L NH 2 OH混合，加热至80°C，摇匀并充氮气。保护条件下，滴加50 ml的0.1％HAuCl4，然后在2小时内逐渐添加100 ml的15 mol / L柠檬酸钠溶液，振荡4小时并保持其温度。整个过程中于80°C溶解。
且保护氮气气氛以防止氧气的结合。悬浮液冷却至室温后，用磁体分离固体颗粒，用水洗涤两次，用乙醇洗涤两次，并在室温下风干。干燥的粉末用水转化为1.0 g / L的悬浮液，并保存在4°C的冰箱中使用。网印刷电极的制备将导电银浆印刷在PVC板的表面上，在90°C的烤箱中干燥30分钟，然后用碳浆印刷，在15°的烤箱中干燥C保持15分钟，然后用绝缘膏印刷并放置。
80°C的烤箱中干燥10分钟，自然冷却至室温，并在4°C干燥。用前，使用工作电极半径为1.5 mm的水冲洗。
1是EPS的印刷准备过程的示意图。3的A和B是Fe 3 O 4和Fe 3 O 4 @Au复合纳米颗粒的磁性纳米颗粒的透射电子显微照片（TEM）。3C是Fe3O4的能谱（EDS），其中Au和D是两种类型的纳米颗粒。滞回线。图3A中可以看出，在该实验中合成的Fe 3 O 4磁性纳米颗粒的尺寸为约10nm，并且在图3B中趋于为黑球型的材料是封装在纳米颗粒中的磁性纳米材料Fe 3 O 4。的大粒径约为15〜。20 nm和均匀分散下，图3B中的Fe3O4 @ Au颜色比图3A中的纯Fe3O4磁性纳米颗粒略深，这是由于Fe3O4表面的Au电子密度较高。致较少的电子转移。[24]因此，纳米粒子的粒径和颜色的变化可能证明本研究中合成的纳米复合材料属于核壳型Fe3O4 @ Au。
外，图3C的EDS图显示纳米复合物中Au，Fe和O元素的相对含量相对较高，并且图3D显示两个纳米磁球不仅是铁磁的，而且可以磁分离，而没有剩磁或磁性。滞的特征在于超顺磁性。此，本实验成功制备了超顺磁性Fe3O4 @ Au纳米复合材料。过差分脉冲伏安法（DPV）研究了电极在组装过程中的电化学特性。
4中的曲线a是固定的抗体在裸SPE和免疫吸附的MCLR-HRP上具有低峰值电流的阳极伏安曲线。线b是底部液体中MCLR-HRP /抗MCLR / Fe3O4 @ Au / SPE的微分伏安脉冲曲线；相对于曲线a，峰值氧化电流显着增加，因为Fe3O4 @ Au不仅加速了电子。极的传输能力和表面积增加了。线c是在给定时间内存在游离MCLR和MCLR-HRP的情况下免疫电极的电化学信号；由于MCLR和HRP-MCLR之间的竞争，曲线c的峰值电流与曲线a相比大大降低。
与免疫电极的表面结合以减少HRP-MCLR结合的数量。冲溶液pH值的优化在5.5到8.0的pH范围内研究了PBS溶液的pH值对免疫传感器响应的影响。着pH的升高，免疫传感器的峰值氧化电流先升高然后降低，当pH为7.0时，峰值氧化电流达到最大值。
此，在该实验中，选择PBS pH 7.0作为测试溶液。MCLR-HRP浓度优化当前免疫传感器反应的敏感性以及电极表面上免疫复合物的形成与孵育溶液中MCLR-HRP的浓度有关。不同浓度的MCLR-HRP溶液中孵育抗MCLR / HRP浓度的抗MCLR / Fe3O4 @ Au / SPE。图5所示，峰值氧化电流随着MCLR-HRP浓度的增加而增加。MCLR-HRP的浓度达到或超过10 mg / L时，峰值氧化电流不再增加，表明位于工作电极表面的抗MCLR结合位点为完全结合到MCLR-HRP，因此选择10 mg / L的MCLR-HRP作为酶的最佳标准抗原浓度。体和抗原之间的免疫反应与孵育时间有关：将10μlHRP-MCLR 10 mg / L施加于工作电极表面，并在室温下孵育5分钟， 10、20、30、40和50分钟。5至20分钟后，峰值电流随孵育时间增加。20分钟时获得最大响应信号。
此，选择20分钟作为最佳孵育时间。验表明，Fe3O4 @ Au纳米复合材料具有良好的生物相容性，较高的选择性和稳定性，可以固定更多的抗体并提高免疫传感器的灵敏度。研究构建了一种基于修饰的Fe3O4 @ Au修饰的纳米复合丝网电极的免疫传感器，通过磁体提供的磁场将超顺磁性的Fe3O4 @ Au直接附着在工作电极的表面。并且MCLR被直接竞争检测到。方法简单且快速，并且对于执行MCLR的快速现场测量是有利的。实水样富集回收的实验结果表明，该传感器在环境监测中具有良好的应用前景。
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